„Soarele pe pamant”. Oamenii de stiinta folosesc pentru prima data inteligenta artificiala pentru a stabiliza fuziunea nucleara
Cercetatorii de la Universitatea Princeton au dezvoltat un controler de inteligenta artificiala care poate prezice instabilitatile plasmei intr-o reactie de fuziune nucleara si poate ajusta conditiile plasmei pentru a se adapta la reactia in curs si pentru a o tine stabila pentru mai mult timp, relateaza Interesting Engineering.
Aceasta inovatie poate face ca fuziunea nucleara sa fie mai fezabila ca niciodata.
In prezent, toate centralele nucleare construite de om produc energie prin fisiune nucleara, un proces care implica scindarea atomilor si produce deseuri radioactive de lunga durata.
Soarele si stelele sunt alimentate in mod natural prin fuziune nucleara, un alt tip de reactie atomica in care doua nuclee fuzioneaza intr-unul singur.
Comparativ cu fisiunea nucleara, reactia de fuziune produce mai multa energie, foarte putine deseuri radioactive (si de scurta durata) si nu necesita uraniu.
Multi oameni de stiinta considera ca fuziunea nucleara ar putea fi cea mai curata si mai ecologica sursa de energie de pe Pamant. In noul lor studiu, cercetatorii de la Universitatea Princeton dezvaluie modul in care noul controler de inteligenta artificiala poate ajuta oamenii sa atinga acest obiectiv.
In decembrie 2022, pentru prima data, oamenii de stiinta au reusit sa obtina cu succes o productie neta de energie dintr-o reactie de fuziune nucleara. Cu toate acestea, in timpul acelei reactii a fost produsa o cantitate foarte mica de energie (suficienta pentru a duce la fierbere apa dintr-un ceainic).
Acest lucru se datoreaza faptului ca, desi oamenii de stiinta au reusit sa realizeze cu succes fuziunea nucleara, ei nu stiau cum ar putea sustine reactia pentru mult timp.
Pentru a obtine o reactie de fuziune stabila, este nevoie de sustinerea plasmei, o stare a materiei care cuprinde gaze extrem de fierbinti si electroni liberi (la temperaturi care ating milioane de grade Celsius).
Aceasta stare de plasma ionizata de inalta energie este necesara pentru a facilita fuziunea a doua nuclee intr-unul singur.
Cu toate acestea, la temperaturi atat de ridicate, orice poate merge prost. Chiar si o mica schimbare in plasma ar putea destabiliza reactia.
Oamenii de stiinta au incercat anterior controlere preprogramate pentru a mentine conditiile de plasma, dar aceste instrumente au esuat, potrivit cercetatorilor.
Pana acum, nu exista nicio modalitate de a urmari plasma in timp real si de a o mentine stabila.
Pentru a rezolva problema si pentru a preveni instabilitatile plasmei, cercetatorii au creat un controler AI care utilizeaza date de la mai multe instrumente de diagnosticare foarte avansate, operationale la DIII-D, o instalatie nationala de fuziune din San Diego.
„Instalatia DIII-D este echipata cu sisteme de diagnosticare a plasmei in timp real si de inalta rezolutie. Aceste instrumente de diagnosticare permit profilarea in timp real a densitatii electronilor, a temperaturii electronilor, a temperaturii ionilor, a rotatiei ionilor, a presiunii, a densitatii curentului si a factorului de siguranta”, noteaza cercetatorii.
Inteligenta artificiala proceseaza aceste date in timp real si le permite cercetatorilor sa prezica modul in care plasma se va comporta in diferite conditii. Cu ajutorul IA, ei pot prezice orice instabilitate cu 300 de milisecunde inainte de a se produce.
Intre timp, pe baza informatiilor in timp real si a rezultatelor propuse, ei pot testa diferite metode care pot fi folosite pentru a controla si stabiliza plasma prin manipularea conditiilor sale.
Desi 300 ms poate parea putin timp pentru o persoana normala, autorii studiului sustin ca aceasta durata ar fi suficienta pentru a face orice modificare care sa asigure stabilitatea reactiei. Acestia au testat chiar si controlerul AI pentru a-si sustine afirmatiile.
„Demonstram un control prin inteligenta artificiala pentru a reduce posibilitatea instabilitatilor perturbatoare in DIII-D6, cea mai mare instalatie de fuziune magnetica din Statele Unite”, au declarat cercetatorii.
