新算法精准识别聚变装置内粒子碰撞点

受视频游戏中确定子弹是否击中目标技术的启发，韩国蔚山国立科学技术研究院开发出一种碰撞检测新算法。新算法能识别虚拟核聚变装置内高速粒子的碰撞点，检测速度较传统方法提升了15倍，可显著提高下一代反应堆的设计效率和稳定性。相关研究论文发表于《计算机物理通讯》杂志四月刊。

核聚变反应堆通常被称为“人造太阳”，依靠注入的高能中性粒子将反应堆堆芯加热至与太阳相似的温度。这些粒子需要被精准控制在反应堆核心区域，一旦其中一些粒子“脱缰”撞击反应堆壁，轻则影响反应效率，重则会破坏聚变过程。

传统八叉树算法会将空间划分为不同部分，并检查这些部分中是否存在粒子，如同用网格筛逐层过滤空间。新算法仅在必要时执行计算，就像经验丰富的交警，只在关键路口设卡检查。

研究团队将该算法应用于韩国超导托卡马克高级研究聚变实验的虚拟孪生系统V-KSTAR。结果显示，该算法检测粒子碰撞的速度较此前方法提升了15倍。具体而言，新算法智能跳过99.9%的非必要计算，同时精确锁定了7万个三角网格中的风险区域，且通过色彩可视化热力集中区域。

研究团队称，最新算法可用于中性粒子束模拟器升级，也可延伸至光学诊断设备内光路分布优化，以及分析磁场扰动等。未来，他们计划借助图形处理单元超级计算机，进一步改善该算法的性能。