Kernfusie: Wetenschappers zeggen dat ze kunstmatige intelligentie kunnen gebruiken om een ​​groot probleem in de zoektocht naar schone energie op te lossen

CNN
—

Wetenschappers die zich bezighouden met kernfusie-energie zeggen dat ze een manier hebben gevonden om een ​​van hun grootste uitdagingen tot nu toe te overwinnen, met behulp van kunstmatige intelligentie.

Kernfusie wordt al tientallen jaren geprezen als een vrijwel onbegrensde bron van schone energie, in wat een baanbrekende oplossing voor de klimaatcrisis zou kunnen zijn. Maar experts zijn er slechts een paar seconden in geslaagd om fusie-energie te verkrijgen en te behouden, en er zijn nog steeds veel obstakels, waaronder instabiliteit in dit uiterst complexe proces.

Er zijn verschillende manieren om fusie-energie te verkrijgen, maar de meest gebruikelijke methode is het gebruik van waterstofvarianten als inputbrandstof en het verhogen van de temperatuur tot ongewoon hoge niveaus in een donutvormige machine, bekend als een tokamak, om plasma te creëren, een soepachtige toestand van energie. materie.

Maar dat plasma moet onder controle worden gehouden en is zeer kwetsbaar voor ‘scheuren’ en ontsnappen uit de krachtige magnetische velden van de machine, die zijn ontworpen om het plasma binnen de perken te houden.

Woensdag zeiden onderzoekers van Princeton University en Princeton Plasmafysica-laboratorium Zoals gerapporteerd in Nature hebben ze een manier gevonden om kunstmatige intelligentie te gebruiken om deze potentiële instabiliteiten te voorspellen en te voorkomen dat ze zich in realtime voordoen.

Het team voerde zijn experimenten uit in de DIII-D National Fusion Facility in San Diego en ontdekte dat hun AI-controller potentiële plasmascheuring tot 300 milliseconden van tevoren kon voorspellen. Zonder deze interventie zou de fusiereactie abrupt zijn geëindigd.

Een woordvoerder van de Universiteit van Princeton zei: “De experimenten bieden een basis voor het gebruik van kunstmatige intelligentie om een ​​breed scala aan plasma-instabiliteiten op te lossen, die kernfusie-energie lange tijd hebben belemmerd.”

Fusie-energie is het proces dat de zon en andere sterren aandrijft, en experts proberen dit al tientallen jaren op aarde te perfectioneren. Dit wordt bereikt wanneer twee atomen die elkaar normaal gesproken afstoten, gedwongen worden samen te smelten. Het is het tegenovergestelde van kernsplijting – het type dat tegenwoordig veel wordt gebruikt – dat berust op het splitsen van atomen.

Wetenschappers en ingenieurs in de buurt van de Engelse stad Oxford stelden eerder deze maand een nieuw doel Kernfusie-energie Record: 69 megajoule fusie-energie gedurende vijf seconden, met slechts 0,2 milligram brandstof. Dit is genoeg om ongeveer 12.000 huishoudens gedurende dezelfde periode van stroom te voorzien.

Maar dat experiment gebruikte nog steeds een grotere hoeveelheid energie als input dan het opwekte. Een ander team in Californië slaagde er echter in om in december 2022 een netto hoeveelheid fusie-energie te produceren, in een proces dat ‘ontsteking’ wordt genoemd. Sindsdien hebben ze de ontsteking drie keer herhaald.

Ondanks de veelbelovende vooruitgang is kernfusie-energie nog lang niet commercieel beschikbaar – vele jaren later zijn diepgaande, aanhoudende verminderingen van de door de opwarming van de aarde veroorzaakte vervuiling nodig om de verergerende gevolgen van de klimaatcrisis te voorkomen.

Wetenschappers zeggen dat dergelijke verminderingen van de vervuiling dit decennium nodig zijn.