هيئة الطاقة الذرية في المملكة المتحدة
الجزء الداخلي من طائرة JET tokamak، التي أجرت تجارب الاندماج النووي الكبرى في المملكة المتحدة.
سي إن إن
—
يقول العلماء الذين يدرسون طاقة الاندماج أنهم وجدوا طريقة للتغلب على أحد أكبر التحديات التي يواجهونها حتى الآن: استخدام الذكاء الاصطناعي.
لقد تم الترحيب بالاندماج النووي لعقود من الزمن باعتباره مصدرًا لا حدود له تقريبًا للطاقة النظيفة، والذي يمكن أن يغير قواعد اللعبة في أزمة المناخ. لكن الخبراء لم يحققوا ويحافظوا على طاقة الاندماج إلا لبضع ثوان، ولا تزال هناك العديد من العقبات، بما في ذلك عدم الاستقرار في هذه العملية المعقدة للغاية.
هناك عدة طرق للحصول على طاقة الاندماج، ولكن الأكثر شيوعًا هو استخدام أشكال مختلفة من الهيدروجين كوقود مدخل ورفع درجات الحرارة إلى مستويات عالية بشكل غير عادي في آلة على شكل كعكة الدونات، تُعرف باسم توكاماك، لإنشاء البلازما، حالة تشبه الحساء. من المادة.
ولكن يجب التحكم في هذه البلازما وهي معرضة جدًا “للتمزق” والهروب من المجالات المغناطيسية القوية للآلة المصممة لاحتواء البلازما.
يوم الأربعاء، باحثون من جامعة برينستون و مختبر برينستون لفيزياء البلازما ذكرت مجلة Nature أنهم وجدوا طريقة لاستخدام الذكاء الاصطناعي للتنبؤ بحالات عدم الاستقرار المحتملة هذه ومنع حدوثها في الوقت الفعلي.
أجرى الفريق تجاربه في مركز الاندماج الوطني DIII-D في سان دييغو، ووجد أن وحدة التحكم بالذكاء الاصطناعي الخاصة بهم يمكنها التنبؤ بتمزق البلازما المحتمل بما يصل إلى 300 مللي ثانية مقدمًا. وبدون هذا التدخل، كان من الممكن أن ينتهي تفاعل الاندماج فجأة.
وقال متحدث باسم جامعة برينستون: “توفر التجارب أساسًا لاستخدام الذكاء الاصطناعي لحل مجموعة واسعة من حالات عدم استقرار البلازما، والتي أعاقت طاقة الاندماج لفترة طويلة”.
طاقة الاندماج هي العملية التي تزود الشمس والنجوم الأخرى بالطاقة، ويحاول الخبراء تسخيرها على الأرض منذ عقود. يتم تحقيق هذا الهدف عندما تضطر ذرتان تتنافران عادة إلى الاندماج. وهذا هو عكس الانشطار النووي ــ وهو النوع المستخدم على نطاق واسع اليوم ــ والذي يعتمد على انشطار الذرات.
أنشأ العلماء والمهندسون بالقرب من مدينة أكسفورد الإنجليزية في وقت سابق من هذا الشهر مركزًا جديدًا طاقة الاندماج النووي سجل، مع الحفاظ على 69 ميجاجول من طاقة الاندماج لمدة خمس ثوان، باستخدام 0.2 ملليجرام فقط من الوقود. وهذا يكفي لتزويد حوالي 12000 منزل بالطاقة لنفس المدة.
لكن هذه التجربة ما زالت تستخدم قدرًا أكبر من الطاقة كمدخل مقارنة بما تم توليده. ومع ذلك، تمكن فريق آخر من كاليفورنيا من إنتاج كمية صافية من طاقة الاندماج في ديسمبر 2022، في عملية تسمى “الإشعال”. ومنذ ذلك الحين، قاموا بإعادة إنتاج الإشعال ثلاث مرات.
على الرغم من التقدم الواعد، فإن طاقة الاندماج لا تزال بعيدة عن أن تكون متاحة تجاريا ــ بما يتجاوز السنوات التي ستكون فيها الحاجة إلى تخفيضات عميقة ودائمة في التلوث الناجم عن الانحباس الحراري العالمي لتجنب التأثيرات المتفاقمة لأزمة المناخ.
ويقول العلماء إن تخفيضات التلوث هذه ستكون ضرورية هذا العقد.
