.Validating Models for Next-Generation Fusion Power Plants
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.Validating Models for Next-Generation Fusion Power Plants
차세대 핵융합 발전소 모델 검증
주제:인공 지능에너지학과퓨전융합에너지기계 학습플라즈마 물리학인기 있는프린스턴 플라즈마 물리학 연구실 작성자: JOHN GREENWALD, PRINCETON PLASMA PHYSICS LABORATORY 2022년 4월 25일 핵융합로 최근 시뮬레이션 및 분석에 따르면 미국 에너지부(DOE) 프린스턴 플라즈마 물리학 연구소( PPPL )의 주력 핵융합 시설이 경제적으로 매력적인 차세대 핵융합 파일럿 플랜트의 모델이 될 수 있습니다. 파일럿 발전소는 미국이 에너지 생산을 위한 안전하고 깨끗한 동력원으로 지구에 있는 태양과 별에 동력을 공급하는 핵융합 동력을 수집하기 위한 다음 단계가 될 수 있습니다. 미국의 핵융합 커뮤니티는 최근 2040년대에 전기를 생산할 수 있는 비용 효율적인 파일럿 발전소를 개발하고 건설하기 위한 긴급한 노력을 추진했습니다.
-현재 수리 중인 PPPL 플래그십인 NSTX-U(National Spherical Torus Experiment-Upgrade)는 그 역할에 적합한 디자인을 만드는 독특한 기능을 가지고 있습니다. "이 경로가 비용 효율적인 파일럿 발전소 및 그 너머에 유리한지 여부를 예측하는 것이 전부"라고 주요 물리학자인 Walter Guttenfelder는 말했습니다 . 융합은 자유 전자와 원자핵 또는 이온으로 구성된 뜨겁고 하전된 상태의 물질 인 플라즈마 형태의 수소와 같은 가벼운 요소를 결합하여 방대한 에너지를 생성합니다 . 플라즈마는 보이는 우주의 99%를 구성하고 지구에 생명을 만들고 유지하는 열과 빛을 생성하는 핵융합 반응에 연료를 공급합니다.
Walter Guttenfelder PPPL NSTX U 팀 물리학자 월터 구텐펠더(Walter Guttenfelder)가 NSTX-U 팀 구성원 및 전 세계 23개 협력 기관을 포함한 PPPL 연구원과 함께 작성한 논문의 수치를 보여줍니다. 출처: Elle Starkman/PPPL 커뮤니케이션 사무소의 사진; Kiran Sudarsanan의 콜라주 구형 NSTX-U는 비교적 컴팩트하고 비용 효율적인 구성으로 핵융합 반응에 필요한 고압 플라즈마를 생성합니다. 시설의 운영 능력은 사전 업그레이드된 이전 시설보다 크게 향상되었습니다.
Guttenfelder는 "NSTX-U의 주요 동기는 이전에 관찰된 유리한 추세가 계속되는지 확인하기 위해 고온 플라즈마를 지원하는 더 높은 전력, 더 높은 자기장까지 밀어붙이는 것입니다."라고 말했습니다. NSTX-U 연구팀의 최근 이론, 분석 및 모델링은 이러한 경향 중 많은 부분이 새로운 NSTX-U 실험에서 입증되어야 한다고 예측합니다. NSTX-U의 예상 작동 조건은 다음과 같습니다. 플라즈마를 시작합니다. 모델링은 플라즈마 개시 및 램프 업을 효율적으로 최적화하기 위해 개발되었으며 영국의 구형 토카막 시설이 첫 번째 플라즈마를 생산하는 데 도움이 되도록 적용되었습니다. 플라즈마 에지 이해하기. 새로운 모델은 플라즈마의 중심부가 핵융합 반응을 일으키는 데 필요한 1억 5천만 도의 온도에 도달할지 여부를 결정할 수 있는 플라즈마 가장자리와 토카막 벽 사이의 역학을 시뮬레이션합니다.
-인공 지능을 적용합니다. AI 기계 학습은 예측된 테스트 목표와 밀접하게 일치하는 플라즈마 조건을 최적화하고 제어하기 위한 빠른 경로를 개발했습니다. 새로운 기술. 시뮬레이션은 핵융합 반응으로 인한 배기열 폭발로부터 내부 NSTX-U 구성 요소를 보호하기 위한 많은 새로운 기술을 제안합니다. 이러한 개념 중에는 열유속의 영향을 줄이기 위해 기화된 리튬을 사용하는 것이 있습니다. 안정적인 성능. 연구에 따르면 NSTX-U 성능을 위한 창은 운영을 저하시킬 수 있는 불안정에도 불구하고 안정적으로 유지될 수 있습니다. 피해야 할 것. 피해야 할 조건에 대한 이해도가 높아지는 것은 예측된 불안정한 플라즈마 범위와 대규모 실험 데이터베이스 간의 탁월한 일치에서 비롯됩니다.
따라서 NSTX-U가 핵융합 에너지 개발을 발전시킬 수 있는 방법을 이해하고 예측하는 데 상당한 진전이 있었다고 핵융합 논문은 말합니다. Guttenfelder는 "다음 단계는 새로운 실험이 우리가 예측한 것을 검증하는지 확인하고 그렇지 않은 경우 예측을 수정하는 것입니다. 이러한 단계를 함께 수행하면 미래의 장치에 대해 보다 확신을 갖고 예측할 수 있습니다.”
참조: W. Guttenfelder, DJ Battaglia, E. Belova, N. Bertelli, MD Boyer, CS Chang, A. Diallo, VN Duarte, F. Ebrahimi, ED Emdee, N의 "NSTX-U 이론, 모델링 및 분석 결과" Ferraro, E. Fredrickson, NN Gorelenkov, W. Heidbrink, Z. Ilhan, SM Kaye, E.-H. Kim, A. Kleiner, F. Laggner, M. Lampert, JB Lestz, C. Liu, D. Liu, T. Looby, N. Mandell, R. Maingi, JR Myra, S. Munaretto, M. Podestà, T. Rafiq, R. Raman, M. Reinke, Y. Ren, J. Ruiz Ruiz, F. Scotti, S. Shiraiwa, V. Soukhanovskii, P. Vail, ZR Wang, W. Wehner, AE White, RB White, BJQ Woods , J. Yang, SJ Zweben, S. Banerjee, R. Barchfeld, RE Bell, JW Berkery, A. Bhattacharjee, A. Bierwage, GP Canal, X. Chen, C. Clauser, N. Crocker, C. Domier, T Evans, M. Francisquez, K. Gan, S. Gerhardt, RJ Goldston, T. Gray, A. Hakim, G. Hammett, S. Jardin, R. Kaita, B. Koel, E. Kolemen, S.-H. Ku, S. Kubota, BP LeBlanc, F. Levinton, JD Lore, N. Luhmann, R. Lunsford, R. Maqueda, JE Menard, JH Nichols, M. Ono, J.-K. Park, F. Poli, T. Rhodes, J. Riquezes, D. Russell, SA Sabbagh, E. Schuster, DR Smith, D. Stotler, B. Stratton, K. Tritz, W. Wang 및 B. Wirth, 3월 30일 2022년,핵융합 . DOI: 10.1088/1741-4326/ac5448 이 연구에 대한 지원은 DOE Office of Science 사용자 시설인 National Energy Research Scientific Computing Center의 리소스를 사용하여 생성된 많은 시뮬레이션과 함께 DOE Office of Science에서 제공됩니다.
이 논문의 공동 저자에는 PPPL과 전 세계 23개 협력 기관의 연구원이 포함됩니다. 뉴저지 주 플레인스보로에 있는 프린스턴 대학교 포레스탈 캠퍼스에 있는 PPPL 은 플라즈마 물리학에 대한 새로운 지식(초고온, 하전 가스)을 만들고 핵융합 에너지 생성을 위한 실용적인 솔루션을 개발하는 데 전념하고 있습니다.
https://scitechdaily.com/validating-models-for-next-generation-fusion-power-plants/
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메모 2204292052 나의 사고실험 oms스토리텔링
핵융합에는 플라즈마의 최적화가 중요한 요소이다. 플라즈마는 보이는 우주의 99%를 구성하고 지구에 생명을 만들고 유지하는 열과 빛을 생성하는 핵융합 반응에 연료를 공급한다. 우주의 균형상태도 핵융합의 최적화 샘플c.oss 베이스 경로가 필요하다. 허허.
Sample a.oms (standard)
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000000000q0
sample c.oss(standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzzx
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
=bigrip/zerosum, npir+c(dark energy)
sample c.oss
domain(2203080543):
-Fusion creates vast amounts of energy by combining free electrons with light elements such as hydrogen in the form of plasma, a hot, charged state of matter composed of atomic nuclei or ions. Plasma makes up 99% of the visible universe and fuels fusion reactions that produce the heat and light that create and sustain life on Earth.
- Apply artificial intelligence. AI machine learning has developed a fast path to optimize and control plasma conditions that closely match predicted test objectives. new technology. Simulations suggest many new techniques for protecting internal NSTX-U components from exhaust heat explosions from fusion reactions. Among these concepts is the use of vaporized lithium to reduce the effect of heat flux. Stable performance. Studies have shown that the window for NSTX-U performance can remain stable despite instabilities that can degrade operations. What to avoid. A better understanding of the conditions to avoid comes from the excellent agreement between the predicted unstable plasma range and the large experimental database.
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Memo 2204292052 My Thought Experiment oms Storytelling
Plasma optimization is an important factor in nuclear fusion. Plasma makes up 99% of the visible universe and fuels fusion reactions that produce the heat and light that create and sustain life on Earth. The equilibrium state of the universe also needs an optimized sample c.oss base path of fusion. haha.
Sample a.oms (standard)
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domain(2203080543):
.Biochemists Identify How Genome Organization Influences Cell Fate
생화학자들은 게놈 조직이 세포 운명에 미치는 영향을 확인합니다
주제:세포생물학DNA게놈분자 생물학줄기 세포UC 리버사이드 캘리포니아 대학교 리버사이드 2022 년 4월 29일 작성 세포핵의 삽화 세포 핵 그림입니다. 캘리포니아 대학교 리버사이드 주도의 연구에서는 혈액 줄기 세포가 어떻게 자신의 운명을 유지하는지 확인했습니다.
-인체의 200가지 이상의 세포 유형을 지정하고 유지하는 분자 메커니즘을 이해하는 것은 아마도 분자 및 세포 생물학에서 가장 근본적인 문제 중 하나일 것입니다. 인체의 모든 조직에 존재하는 줄기세포는 세포의 운명을 결정짓는 중요한 역할을 합니다. 줄기 세포는 분열할 때 자가 재생(즉, 스스로 복제)하거나 특정 혈통으로 발전할 수 있는 놀라운 잠재력을 가지고 있습니다. University of California, Riverside의 생화학자들이 이끄는 연구팀의 연구는 줄기 세포가 분열할 때마다 별개의 혈통 정체성이 어떻게 유지되는지에 대한 이해를 향상시켰습니다.
생화학부 조교수인 Sihem Cheloufi와 Jernej Murn이 이끄는 연구에서는 염색질 조립 인자-1(CAF-1)이라고 하는 단백질 복합체가 혈통 충실도를 유지하기 위해 게놈 조직을 제어하는 방법을 보여줍니다. 이 보고서는 오늘(2022년 4월 29일) Nature Communications 저널에 게재될 예정입니다.
시헴 첼루피와 제르네이 무른 Sihem Cheloufi(왼쪽)와 Jernej Murn은 UC 리버사이드의 생화학 조교수입니다. 크레딧: Stan Lim, UC 리버사이드 세포가 분열할 때마다 게놈의 복제물을 만들어야 합니다. 즉, DNA 서열뿐만 아니라 DNA가 단백질과 함께 염색질로 포장되는 방식도 포함됩니다.
크로마틴은 열려 있고 쉽게 접근할 수 있거나 더 조밀하게 포장되어 덜 접근 가능한(또는 폐쇄된) 게놈 부위로 구성됩니다. Cheloufi는 "서로 다른 세포의 정체성은 더 개방된 게놈 부위에 크게 의존합니다. 왜냐하면 그 영역에 있는 유전자만이 잠재적으로 발현되어 단백질로 바뀔 수 있기 때문입니다."라고 Cheloufi가 설명했습니다. 그녀는 세포 분열 동안 세포 정체성을 유지하기 위해 개방 및 폐쇄 염색질 또는 "염색질 조직"의 위치가 CAF-1에 크게 위임된 작업인 게놈의 새로운 복제물에 충실하게 전달되어야 한다고 덧붙였습니다.
https://youtu.be/l6R7DqMvG-U
"CAF-1이 세포 분열 동안 올바른 염색질 조직을 확보하는 것을 돕기 위해, 다수의 전사 인자가 DNA 서열 특이적 방식으로 열린 영역으로 유인되어 책갈피 역할을 하고 혈통 특이적 유전자를 수정하기 위해 전사 기계를 모집하여 발현을 보장합니다. " 그녀가 말했다. "우리는 세포 분열 동안 세포 특이적 염색질 조직을 유지하기 위해 CAF-1이 어느 정도 필요한지 궁금했습니다." 저자들은 자가 재생 또는 호중구로 변할 수 있는 미성숙 혈액 세포를 연구 패러다임으로 삼았습니다. 호중구는 병원체에 대한 우리 신체의 첫 번째 방어선을 나타내는 비분할 세포입니다. 흥미롭게도 그들은 CAF-1이 이러한 미성숙한 혈액 세포의 자가 재생을 유지하는 것뿐만 아니라 혈통의 정체성을 유지하는 데 필수적이라는 것을 발견했습니다. CAF-1 수준의 적당한 감소조차도 세포가 정체성을 잊어버리고 혼합 계통 단계를 채택하도록 했습니다. "CAF-1이 결핍된 호중구 줄기 세포는 적혈구와 혈소판을 포함하여 다양한 계통의 유전자를 공동 발현하면서 더 가소화됩니다."라고 Cheloufi가 말했습니다. "이것은 발달 생물학 관점에서 매우 흥미롭습니다."
마우스 혈액 세포 이미지는 줄기 세포와 전구 세포의 혼합, 분화된 호중구 및 혼합 동일성 세포의 마우스 혈액 세포를 보여줍니다. 크레딧: Meijuan Chen, Cheloufi 연구소, UC Riverside
분자 수준에서 팀은 CAF-1이 일반적으로 특정 게놈 부위를 압축하고 특정 전사 인자, 특히 ELF1이라고 불리는 인자에 접근할 수 없도록 유지한다는 것을 발견했습니다. Murn은 "염색질 조직을 살펴봄으로써 CAF-1 손실의 결과로 비정상적으로 열려 ELF1을 끌어들이는 수많은 게놈 부위를 발견했습니다."라고 말했습니다. "우리 연구는 여러 혈액 세포 계통의 운명을 정의하는 데 ELF1의 핵심 역할을 추가로 지적합니다." UCR 연구원은 조직 배양에서 성장을 위해 조작된 마우스 골수에서 추출한 미성숙 혈액 세포를 사용했습니다.
그들은 Cincinnati Children's Hospital Medical Center의 혈액학 전문가이자 이 연구의 공동 교신 저자인 Andrew Volk와 공동으로 마우스 모델을 사용하여 생체 내에서 발견한 내용을 검증했습니다. 다음으로 Cheloufi와 그녀의 동료들은 CAF-1이 특정 부위에서 염색질 상태를 유지하는 메커니즘과 이 과정이 다른 세포 유형에 따라 다르게 작동하는지 여부를 이해하고자 합니다. Cheloufi는 "도시와 마찬가지로 게놈에는 특정 랜드마크가 있는 풍경이 있습니다. “CAF-1과 다른 분자가 게놈의 '스카이라인'을 얼마나 정확하게 유지하는지 아는 것은 흥미로울 것입니다. 이 문제를 해결하면 세포의 운명이 예측 방식으로 어떻게 조작될 수 있는지 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. DNA 복제 동안 게놈을 패키징하는 CAF-1의 기본적인 역할을 감안할 때, 우리는 그것이 세포 정체성의 일반적인 게이트키퍼 역할을 할 것으로 기대합니다. 이것은 원칙적으로 장, 피부, 골수, 심지어 뇌의 세포와 같은 수많은 조직에 걸쳐 있는 모든 분열 세포에 적용될 것입니다.”
참조: 2022년 4월 29일 Nature Communications , "히스톤 샤페론 CAF-1 Sustains Lineage Fidelity에 의한 염색질 접근성 조절" . DOI: 10.1038/s41467-022-29730-6 Cheloufi, Murn 및 Volk는 제1 저자인 Reuben Franklin, Yiming Guo, Shiyang He, Meijuan Chen, Carmen Chiem을 포함한 여러 UCR 학생들과 함께 연구에 참여했습니다. City of Hope의 Russell Rockne, UCR의 Maria Ninova, Massachusetts General Hospital의 Dr. David Sykes와 Ruslan Sadreyev와 같은 수많은 협력자들도 있습니다. 이 연구는 국방부, 국립보건원, City of Hope/UCR 생물의학 연구 이니셔티브, UC 암 연구 조정 위원회의 지원을 받았습니다.
https://scitechdaily.com/biochemists-identify-how-genome-organization-influences-cell-fate/
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메모 2204291948 나의 사고실험 oms스토리텔링
세포내에서 샘플c.oss의 베이스 DNA가 복제 동안 게놈을 패키징하는 oss.CAF-1의 기본적인 역할을 감안할 때 우리는 CAF-1이 세포 정체성의 일반적인 게이트키퍼 역할을 할 것으로 기대된다.
이것은 원칙적으로 장, 피부, 골수, 심지어 뇌의 세포와 같은 수많은 조직에 걸쳐 있는 모든 분열 세포에 적용된다. 허허.
Sample a.oms (standard)
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-Understanding the molecular mechanisms that specify and maintain more than 200 cell types in the human body is perhaps one of the most fundamental problems in molecular and cellular biology. Stem cells, which are present in all tissues of the human body, play an important role in determining the fate of cells. Stem cells have the incredible potential to either self-renew (i.e. replicate themselves) or develop into a specific lineage when dividing. Research by a team of researchers led by biochemists at the University of California, Riverside, has improved our understanding of how distinct lineage identities are maintained as stem cells divide.
- A study led by Sihem Cheloufi and Jernej Murn, assistant professors in the Department of Biochemistry, shows how a protein complex called chromatin assembly factor-1 or CAF-1 controls genomic organization to maintain lineage fidelity.
-The report was published today in Nature Communications. Each time a cell divides, it must produce a copy of its genome. That is, it includes not only the DNA sequence, but also the way DNA is packaged along with proteins into chromatin. Chromatin is made up of regions of the genome that are open and readily accessible or more densely packed and less accessible (or closed). “The identity of different cells is highly dependent on more open genomic regions, as only genes located in those regions can potentially be expressed and converted into proteins,” Cheloufi explains.
-Next, Cheloufi and her colleagues want to understand the mechanisms by which CAF-1 maintains chromatin state at specific sites and whether this process works differently for different cell types. "Like cities, genomes have landscapes with specific landmarks," Cheloufi said. "It will be interesting to see how precisely CAF-1 and other molecules hold the 'skyline' of the genome.
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Memo 2204291948 My thought experiment oms storytelling
Given the fundamental role of oss.CAF-1 in that the base DNA of sample c.oss within the cell packages the genome during replication, we expect that CAF-1 will serve as a general gatekeeper of cell identity.
This applies in principle to all dividing cells spanning numerous tissues, such as cells in the intestine, skin, bone marrow and even the brain. haha.
Sample a.oms (standard)
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