Вчені давно намагаються подолати проблеми на шляху до заволодіння термоядерною енергією, яка виділяється в процесі термоядерного синтезу (процес злиття атомів, який відбувається у ядрі Сонця). Серед таких проблем: генерування більше енергії, ніж потрібно для живлення реакторів, розробка реакторостійких будівельних матеріалів, захист реактора від домішок та збереження палива в ньому.Одну з цих проблем щойно допоміг розв’язати ШІ.

Деталі

Дослідники з Прінстонського університету та його Прінстонської лабораторії фізики плазми розробили модель ШІ, яка передбачає, а потім визначає, як уникнути того, що плазма стає нестабільною та втікає від сильних магнітних полів, які утримують її всередині певних реакторів у формі бублика.

Реактори токамак у формі бублика покладаються на магніти, які стискають частинки плазми щільно одна до одної та постійно обертаються навколо кільця, створюючи тривалу реакцію термоядерного синтезу. Вони є одними з лідерів у розробці практичного термоядерного реактора. Але якщо відбувається хоча б невелике порушення силових ліній магнітного поля, що проходить через плазму, тонкий баланс, який утримує все це, виходить з ладу: плазма виривається, і реакція припиняється.

Ці нестабільності можуть призвести до катастрофічних наслідків. Коли плазма припиняє працювати, існує кілька ризиків: один полягає в тому, що вся енергія, збережена в плазмі, буде вивільнена у вигляді теплової енергії та може пошкодити стінку реактора. При цьому раптова зміна магнітного потоку може навіть зруйнувати пристрій.

Найбільший реактор токамак у світі, ITER у Франції, може витримати лише кілька таких збоїв у плазмі, а ремонтувати такі машини — це величезні витрати. Мета полягає в тому, щоб вловити нестабільності, поки вони невеликі, і втрутитися.

Модель Прінстонської лабораторії може передбачити так звані нестабільності режиму розриву за 300 мілісекунд до їх виникнення. Здається, що це небагато, але дослідження показує, що цього достатньо, щоб взяти плазму під контроль. Попередні спроби взяти плазму під контроль були успішними лише після початку збою.

Дослідники перевірили алгоритм на реальному реакторі DIII-D National Fusion Facility у Сан-Дієго. Вони побачили, що їхня система на основі штучного інтелекту може контролювати потужність, яка подається в реактор, і форму плазми, щоб контролювати закручені частинки. 

Вчені заявляють, що успіх моделі штучного інтелекту пояснюється тим фактом, що вона була навчена на реальних даних попередніх експериментів з термоядерного синтезу, а не на моделях теоретичної фізики.

Але нестабільність режиму розриву є лише одним зі способів, як плазма може вийти з ладу. З усім тим, нестабільність розриву є однією з найбільших проблем на шляху до безмежної чистої енергії термоядерного синтезу. 

Раніше команда вчених під керівництвом інженерів Університету Брауна представила електронні чипи розміром із кристалик солі. Дослідження описує новий підхід до мережі бездротового зв’язку, яка може передавати, отримувати та декодувати дані з тисяч крихітних мікросхем.

Источник: meta.ua