Descoperire în domeniul fizicii. Inteligența artificială, implicată într-un experiment de fuziune nucleară

Realizarea cu succes a fuziunii nucleare reprezintă promisiunea de a oferi o sursă nelimitată și durabilă de energie, dar putem realiza acest vis incredibil doar dacă putem stăpâni fizica complexă care are loc în interiorul reactorului.

Timp de decenii, oamenii de știință au făcut pași tot mai mari către acest obiectiv, dar rămân multe provocări. Unul dintre obstacolele principale este controlul cu succes al plasmei instabile și supraîncălzite din reactor – dar o nouă abordare ne dezvăluie cum putem face acest lucru.

• Ce a descoperit Telescopul Spațial James Webb pe un super-Pământ topit?
• Astronomii au observat cum o stea neutronică adormită „s-a trezit la viață”

Într-un efort comun al Centrului elvețian pentru plasmă al EPFL și al companiei de cercetare în domeniul inteligenței artificiale (AI) DeepMind, oamenii de știință au folosit un sistem de învățare automată pentru a studia nuanțele comportamentului și controlului plasmei în interiorul unui tokamak de fuziune – un dispozitiv în formă de gogoașă care utilizează o serie de bobine magnetice plasate în jurul reactorului pentru a controla și manipula plasma din interiorul acestuia.

Reacțiile de fuziune nucleară implică menținerea plasmei la sute de milioane de grade Celsius

Nu este un exercițiu de echilibru ușor, deoarece bobinele necesită o cantitate uriașă de ajustări subtile de tensiune, de până la mii de ori pe secundă, pentru a reuși să mențină cu succes plasma în câmpurile magnetice, scrie ScienceAlert.

Astfel, pentru a susține reacțiile de fuziune nucleară, care implică menținerea stabilității plasmei la sute de milioane de grade Celsius, mai fierbinte chiar și decât miezul Soarelui, sunt necesare sisteme complexe, cu mai multe straturi, pentru a gestiona bobinele.

Cu toate acestea, într-un nou studiu, cercetătorii arată că un singur sistem de inteligență artificială (IA) poate supraveghea singur această sarcină.

Pentru a reuși această performanță, cercetătorii și-au antrenat sistemul de inteligență artificială într-un simulator tokamak, în care sistemul de învățare automată a descoperit prin încercări și erori cum să navigheze prin complexitatea plasmei.

Descoperirea ar putea modifica sistemele de control al plasmei din reactoarele de fuziune

După fereastra de antrenament, IA a trecut la nivelul următor, aplicarea în lumea reală a ceea ce a învățat în simulator.

Controlând tokamak-ul, sistemul a sculptat plasma într-o gamă de forme diferite în interiorul reactorului, inclusiv una care nu mai fusese văzută până atunci, în „picături” stabilizatoare în care două plasme coexistau simultan în interiorul dispozitivului. Pe lângă formele convenționale, AI putea produce și configurații avansate.

Fiecare dintre aceste manifestări deține diferite tipuri de potențial pentru recoltarea de energie în viitor, dacă vom putea menține reacțiile de fuziune nucleară.

Potrivit cercetătorilor, stăpânirea magnetică a acestor formațiuni plasmatice ar putea stabili o nouă direcție radicală în modul în care sunt proiectate tokamak-urile din lumea reală.

De fapt, unii sugerează că noua cercetare, publicată în revista Nature, va modifica în mod fundamental viitorul sistemelor avansate de control al plasmei din reactoarele de fuziune.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Imagini spectaculoase. Ce se petrece în interiorul unui reactor în timpul unui test record?

Reactorul de fuziune KSTAR stabilește un record pentru menținerea plasmei – 30 de secunde

Un reactor nuclear din sudul Rusiei, oprit temporar. Ce s-a întâmplat?

Un nou reactor poate converti aerul marțian în combustibil pentru rachete. „Ca și cum am avea o benzinărie pe Marte”