En ny Curtin University-skapad databas med elektronmolekylreaktioner är ett stort steg framåt för att göra kärnfusionskraft till verklighet, genom att låta forskare exakt modellera plasma som innehåller molekylärt väte.

Curtin -studien, publicerad i Atomic Data and Nuclear Data Tables journal, levererar data till International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) - ett av de största vetenskapliga projekten i världen som syftar till att utveckla fusionsteknik för elproduktion på jorden.

Ledande forskare, Ph.D. kandidat och Forrest Scholar Liam Scarlett från Theoretical Physics Group i Curtins elektrotekniska högskola, Dator- och matematiska vetenskaper sa att hans beräkningar och den resulterande kollisionsdatabasen kommer att spela en avgörande roll för utvecklingen av fusionsteknik.

"Vår elektron-molekylkollisionsmodellering är ett spännande steg i det globala arbetet för att utveckla fusionskraft-en ny, ren elkälla. Fusion är kärnreaktionen som uppstår när atomer kolliderar och smälter samman, släpper ut enorma mängder energi. Denna process är det som driver solen, och att återskapa den på jorden kräver detaljerad kunskap om de olika typerna av kollisioner som sker i fusionsplasma - det är där min forskning kommer in, "Sa Scarlett.

"Vi utvecklade matematiska modeller och datorkoder, och använde Perth-baserade Pawsey Supercomputing Center för att beräkna sannolikheten för olika reaktioner som sker under kollisioner med molekyler. Molekylerna vi tittade på här är de som bildas av väteatomer och dess isotoper, eftersom de spelar en viktig roll i fusionsreaktorer.

"Hittills var tillgängliga data ofullständiga, men vår molekylära kollisionsmodellering har producerat en noggrann och omfattande databas med mer än 60, 000 elektronmolekylreaktionssannolikheter som, för första gången, har gjort det möjligt för ett team i Tyskland att skapa en exakt modell för molekylärt väte i ITER -plasma.

"Detta är viktigt eftersom deras modell kommer att användas för att förutsäga hur plasma kommer att stråla, vilket leder till en bättre förståelse av plasmafysiken, och utveckling av diagnostiska verktyg som är avgörande för att kontrollera fusionsreaktionen. "

Forskningsprojektet finansierades av United States Air Force Office of Scientific Research som en del av ett internationellt forskningsarbete för att utnyttja fusionskraft som en framtida energikälla.

Forskningshandledare och medförfattare professor Dmitry Fursa, från Curtin's School of Electrical Engineering, Dator- och matematiska vetenskaper, nämnda fusionskraft är attraktiv på grund av dess praktiskt taget obegränsade bränsletillförsel (väte) och bristen på långlivat radioaktivt avfall eller koldioxidutsläpp.

"Fusion är ett av de största projekten i världen just nu. Du kan utnyttja en enorm mängd energi från reaktionen som uppstår när du tar väteatomer och smälter ihop dem, "Sade professor Fursa.

"Denna nya och omfattande elektronmolekylkollisionsmodellering har gett en solid grund för andra forskare att fortsätta sitt arbete med att utveckla en effektiv reaktor för att återskapa solens fusionsprocess här på jorden."