Fuzja jądrowa: Naukowcy twierdzą, że mogą wykorzystać sztuczną inteligencję do rozwiązania głównego problemu w poszukiwaniu czystej energii

Brytyjski Urząd ds. Energii Atomowej

Wnętrze tokamaka JET, na którym w Wielkiej Brytanii przeprowadzono duże eksperymenty z syntezą jądrową.



CNN

Naukowcy zajmujący się energią termojądrową twierdzą, że znaleźli sposób na pokonanie jednego z największych wyzwań w dotychczasowej historii, wykorzystując sztuczną inteligencję.

Od dziesięcioleci syntezę jądrową wychwala się jako niemal nieograniczone źródło czystej energii, które może stanowić rewolucyjne rozwiązanie kryzysu klimatycznego. Jednak ekspertom udało się uzyskać i utrzymać energię termojądrową jedynie przez kilka sekund, a nadal istnieje wiele przeszkód, w tym niestabilność tego bardzo złożonego procesu.

Istnieje kilka sposobów uzyskania energii termojądrowej, ale najpopularniejsza metoda polega na wykorzystaniu różnych rodzajów wodoru jako paliwa wejściowego i podniesieniu temperatury do niezwykle wysokiego poziomu w maszynie w kształcie pączka, zwanej tokamakiem, w celu wytworzenia plazmy, przypominającej zupę stan materii.

Ale plazma ta wymaga kontroli, jest bardzo podatna na „pęknięcie” i ucieczkę przed potężnymi polami magnetycznymi maszyny, które mają za zadanie utrzymać obecność plazmy.

W środę naukowcy z Uniwersytetu Princeton i Laboratorium Fizyki Plazmy w Princeton Jak podano w Nature, znaleźli sposób na wykorzystanie sztucznej inteligencji do przewidywania potencjalnych niestabilności i zapobiegania ich występowaniu w czasie rzeczywistym.

Zespół przeprowadził eksperymenty w Narodowym Ośrodku Fuzji DIII-D w San Diego i odkrył, że ich kontroler AI jest w stanie przewidzieć potencjalne rozerwanie plazmy z wyprzedzeniem do 300 milisekund. Bez tej interwencji reakcja termojądrowa zakończyłaby się nagle.

Rzecznik Uniwersytetu Princeton powiedział: „Eksperymenty stanowią podstawę do wykorzystania sztucznej inteligencji do rozwiązywania szerokiego zakresu niestabilności plazmy, które od dawna utrudniają wytwarzanie energii termojądrowej”.

Egemen Kulemen, profesor inżynierii mechanicznej i lotniczej na Uniwersytecie Princeton oraz autor badania, powiedział, że wyniki „z pewnością” stanowią krok naprzód w dziedzinie syntezy jądrowej.

„To jedna z największych wad – zakłócenia – a każdy reaktor powinien działać bez żadnych problemów 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu” – Coleman powiedział CNN. „Tego rodzaju zakłócenia i niestabilność stanowiłyby duży problem, dlatego opracowywanie takich rozwiązań zwiększa ich pewność, że jesteśmy w stanie bezproblemowo obsługiwać te maszyny”.

READ  Naukowcy odkryli nowy stan materii o właściwościach chiralnych

Energia termojądrowa to proces zasilający Słońce i inne gwiazdy, a eksperci od dziesięcioleci próbują go udoskonalić na Ziemi. Osiąga się to, gdy dwa atomy, które normalnie się odpychają, zostają zmuszone do połączenia się ze sobą. Jest to przeciwieństwo rozszczepienia jądrowego – powszechnie stosowanego dzisiaj – które polega na rozszczepieniu atomów.

Naukowcy i inżynierowie pracujący w pobliżu angielskiego miasta Oxford na początku tego miesiąca wyznaczyli sobie nowy cel Energia syntezy jądrowej Rekord, podtrzymując 69 megadżuli energii termojądrowej przez pięć sekund, zużywając zaledwie 0,2 miligrama paliwa. To wystarczy, aby zasilić w tym samym czasie około 12 000 gospodarstw domowych.

Jednak w tym eksperymencie nadal zużywano większą ilość energii niż wygenerowano. Jednak inny zespół w Kalifornii był w stanie wyprodukować ilość netto energii termojądrowej w grudniu 2022 r. w procesie zwanym „zapłonem”. Od tego czasu powtórzyli zapłon trzykrotnie.

Pomimo obiecującego postępu, energia syntezy jądrowej jest wciąż daleka od udostępnienia na rynku – o wiele lat dłużej niż wymagałoby to głębokiej i trwałej redukcji zanieczyszczeń powodowanych przez globalne ocieplenie, aby zażegnać pogarszające się skutki kryzysu klimatycznego.

Naukowcy twierdzą, że taka redukcja zanieczyszczeń jest potrzebna w tej dekadzie.

Rachel Ramirez z CNN przyczyniła się do powstania tego raportu.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *