Aprile 22, 2024

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Fusione nucleare: gli scienziati affermano di poter utilizzare l’intelligenza artificiale per risolvere un grave problema nella ricerca di energia pulita

Fusione nucleare: gli scienziati affermano di poter utilizzare l’intelligenza artificiale per risolvere un grave problema nella ricerca di energia pulita

Autorità per l'energia atomica del Regno Unito

L'interno del tokamak JET, che ha condotto importanti esperimenti di fusione nucleare nel Regno Unito.



CNN

Gli scienziati che studiano l’energia da fusione nucleare affermano di aver trovato un modo per superare una delle sfide più grandi mai affrontate, utilizzando l’intelligenza artificiale.

La fusione nucleare è stata acclamata per decenni come una fonte quasi illimitata di energia pulita, in quella che potrebbe essere una soluzione rivoluzionaria alla crisi climatica. Ma gli esperti sono riusciti a ottenere e mantenere l’energia di fusione solo per pochi secondi, e ci sono ancora molti ostacoli, inclusa l’instabilità in questo processo altamente complesso.

Esistono diversi modi per ottenere energia da fusione, ma il metodo più comune prevede l’utilizzo di varianti dell’idrogeno come combustibile in ingresso e l’aumento della temperatura a livelli insolitamente alti in una macchina a forma di ciambella, nota come tokamak, per creare plasma, uno stato simile a una zuppa di energia. questione.

Ma quel plasma deve essere controllato ed è altamente vulnerabile alla “rottura” e alla fuoriuscita dai potenti campi magnetici della macchina, progettati per mantenere il plasma contenuto.

Mercoledì, i ricercatori dell'Università di Princeton e Laboratorio di fisica del plasma di Princeton Come riportato su Nature, hanno trovato il modo di utilizzare l’intelligenza artificiale per prevedere queste potenziali instabilità e impedire che si verifichino in tempo reale.

Il team ha condotto i suoi esperimenti presso il DIII-D National Fusion Facility di San Diego e ha scoperto che il loro controller AI poteva prevedere la potenziale lacerazione del plasma con un anticipo fino a 300 millisecondi. Senza questo intervento la reazione di fusione sarebbe terminata bruscamente.

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Un portavoce dell’Università di Princeton ha dichiarato: “Gli esperimenti forniscono una base per l’utilizzo dell’intelligenza artificiale per risolvere un’ampia gamma di instabilità del plasma, che da tempo ostacolano l’energia da fusione nucleare”.

Egemin Coleman, professore di ingegneria meccanica e aerospaziale all'Università di Princeton e autore dello studio, ha affermato che i risultati “certamente” rappresentano un passo avanti nel campo della fusione nucleare.

“Questo è uno dei grandi svantaggi – le interruzioni – e si desidera che qualsiasi reattore funzioni 24 ore su 24, 7 giorni su 7, senza alcun problema”, ha detto Coleman alla CNN. “Questo tipo di disturbo e instabilità rappresenterebbe un grosso problema, quindi lo sviluppo di soluzioni come questa aumenta la loro fiducia nella nostra capacità di far funzionare queste macchine senza problemi”.

L’energia da fusione è il processo che alimenta il Sole e altre stelle e gli esperti cercano di perfezionarlo sulla Terra da decenni. Ciò si ottiene quando due atomi che normalmente si respingono sono costretti a fondersi insieme. È l’opposto della fissione nucleare – il tipo ampiamente utilizzato oggi – che si basa sulla scissione degli atomi.

Scienziati e ingegneri vicino alla città inglese di Oxford all’inizio di questo mese hanno fissato un nuovo obiettivo Energia da fusione nucleare Registra, sostenendo 69 megajoule di energia di fusione per cinque secondi, utilizzando solo 0,2 milligrammi di carburante. Ciò è sufficiente ad alimentare circa 12.000 famiglie per lo stesso periodo di tempo.

Ma quell’esperimento utilizzava comunque una quantità di energia maggiore come input di quanta ne generasse. Tuttavia, un altro team in California è riuscito a produrre una quantità netta di energia da fusione nel dicembre 2022, in un processo chiamato “accensione”. Da allora hanno ripetuto l'accensione tre volte.

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Nonostante i progressi promettenti, l’energia da fusione nucleare è ancora lontana dal diventare disponibile sul mercato: molti anni dopo che sono necessarie riduzioni profonde e prolungate dell’inquinamento dovuto al riscaldamento globale per scongiurare il peggioramento degli effetti della crisi climatica.

Gli scienziati affermano che tali riduzioni dell’inquinamento sono necessarie entro questo decennio.

Rachel Ramirez della CNN ha contribuito a questo rapporto.