Il nuovo paradigma dell’intelligenza artificiale ha fornito una svolta nel campo della sintesi

Un nuovo modello di intelligenza artificiale ha risolto uno dei maggiori problemi nella produzione di energia termonucleare. I ricercatori dell'Università di Princeton e del Plasma Physics Laboratory di Princeton hanno sviluppato un modello di intelligenza artificiale (AI) che prevede e capisce come evitare l'instabilità del plasma e sfuggire ai forti campi magnetici che lo trattengono all'interno del reattore, riferisce Vice.

Tokamak, un impianto sperimentale per la produzione di fusione controllata, funziona sulla base di magneti che premono insieme le particelle di plasma e le mantengono in costante rotazione, dando luogo a una reazione di fusione di lunga durata. Tuttavia, se si verifica un leggero disturbo nelle linee del campo magnetico che attraversano il plasma, il dispositivo fallirà: il plasma uscirà dal campo magnetico e la reazione si fermerà.

Il fisico Zhijin Xiao dell’Università del Saskatchewan ha spiegato che questa instabilità potrebbe portare a conseguenze catastrofiche.

“Quando il plasma smette di funzionare, ci sono diversi rischi: uno è che tutta l'energia immagazzinata nel plasma venga rilasciata come energia termica e possa danneggiare le pareti del reattore. Ancora più importante, un improvviso cambiamento nella corrente magnetica può far sì che il reattore essere distrutto”, ha detto.

Un modello di intelligenza artificiale sviluppato nel laboratorio di Princeton è in grado di prevedere il verificarsi delle cosiddette instabilità 300 millisecondi prima che si verifichino. Lo studio ha dimostrato che questo tempo è sufficiente per controllare il plasma.

I ricercatori hanno testato l’algoritmo AI su un vero reattore: il National Thermonuclear Facility DIII-D di San Diego (USA). Hanno visto che il loro sistema di intelligenza artificiale poteva controllare l'energia immessa nel reattore e la forma del plasma per controllare la rotazione delle particelle.

Lo scienziato Azarakhsh Jalalvand, che ha partecipato allo sviluppo, ha affermato che il successo del modello di intelligenza artificiale è dovuto al fatto che è stato addestrato su dati reali provenienti da precedenti esperimenti di fusione e non su modelli fisici teorici.

“L'IA ci ha parlato del suo obiettivo, ovvero mantenere una risposta forte ed evitare la destabilizzazione. L'IA ha dovuto adottare alcune misure per raggiungere questo obiettivo. Successivamente, ha sviluppato una metodologia per risolvere i compiti da svolgere, “, ha detto Galavand.

Secondo il coautore dello studio Jimin, questo sviluppo è importante perché in precedenza gli scienziati potevano sopprimere le instabilità solo dopo che si erano verificate.

“Il nostro approccio ci consente di prevedere ed evitare queste instabilità prima che si verifichino”, ha sottolineato.

Oltre all’instabilità, ci sono altri rischi che possono derivare dal fallimento del rettore dell’università. Ad esempio, un coagulo di plasma può oscillare, piegarsi o rompersi. Tuttavia, la rottura per instabilità è una delle maggiori sfide per ottenere energia da fusione pulita e illimitata.

“L'instabilità è una delle principali cause del collasso del plasma e diventerà più evidente quando proveremo a eseguire reazioni di fusione alle forze elevate necessarie per produrre abbastanza energia”, ha detto Su. – “Questo è un compito importante che dobbiamo risolvere.”