Fusione nucleare per energia pulita e illimitata, l’AI svela come fare

Giorgia Bonamoneta

25/02/2024

È stata usata l’AI per creare un modello senza instabilità per la fusione nucleare. Ecco cosa hanno scoperto i ricercatori.

Fusione nucleare per energia pulita e illimitata, l’AI svela come fare

È possibile avere energia pulita e illimitata. A dirlo è l’intelligenza artificiale, anzi gli scienziati che hanno interrogato l’IA per superare la sfida energetica del futuro e creato un algoritmo specifico.

I ricercatori dell’Università di Princeton negli Stati Uniti hanno costruito con l’intelligenza artificiale un modello per prevedere e prevenire l’instabilità del plasma durante le reazioni di fusione nucleare. Questo potrebbe portare a una produzione pulita di energia, quella nucleare, senza i rischi legati alla sua produzione.

Per molti la fusione nucleare può rappresentare la soluzione alla crisi climatica e anche se non è un’opinione che trova concordi tutti gli esperti - perché il cambiamento climatico è un’emergenza attuale caratterizzata da sfide e target più a breve termine rispetto allo sviluppo su larga scala di una nuova tecnologia nucleare - il potenziale di diffusione di centrali dedicate apre alla possibilità di decarbonizzazione.

Energia di fusione: i punti critici

I ricercatori dell’Università di Princeton, nel New Jersey, sono intervenuti sulla rivista scientifica Nature per raccontare i progressi ottenuti con l’intelligenza artificiale nel campo dell’energia nucleare. Questi hanno trovato il modo di servirsi dell’AI per prevenire l’instabilità del plasma durante le reazioni di fusione. Di cosa si tratta?

Il processo imita le stesse reazioni naturali che avvengono all’interno del Sole, un processo che è difficile da sfruttare all’interno di una centrale. Nel Sole la fusione nucleare avviene quando due o più nuclei atomici si combinano per formare un atomo più grande e pesante. L’atomo risultante dalla fusione presenta una massa minore rispetto alla somma degli atomi di partenza: questa differenza di massa, nel processo, si trasforma in energia

Da tempo gli scienziati stanno cercando di replicare il funzionamento di una stella in laboratorio. Un’operazione difficile, perché instabile. Tra gli ostacoli: l’aumento di energia, materiali sempre più performanti e un reattore libero da impurità.

Energia di fusione: la scoperta spiegata

È qui che entra in gioco l’intelligenza artificiale. I ricercatori hanno sviluppato un modello di AI in grado di risolvere, teoricamente, parte dei problemi. La scoperta principale vede l’algoritmo evitare che il plasma diventi instabile e sfugga ai campi magnetici che lo trattengono all’interno dei reattori.

L’intelligenza artificiale sviluppata dall’università statunitense sembra essere in grado di prevedere le instabilità, come un cambio improvviso nella corrente magnetica e le sue conseguenze. La previsione avviene su piccoli numeri, infatti l’AI è capace di riconoscere l’instabilità del plasma 300 millisecondi prima che si verifichino. Essere in grado di prevedere le instabilità in anticipo può rendere più semplice l’esecuzione di queste reazioni rispetto agli approcci attuali, che sono più passivi, ha affermato SanKyeun Kim, coautore dello studio.

Il successo del modello di apprendimento automatico deriva dal fatto che è stato addestrato su dati reali provenienti da precedenti esperimenti di fusione. Con il tempo l’algoritmo imparerà il percorso ottimale per raggiungere l’obiettivo. Il potenziale per ottenere il controllo è enorme, ha commentato Federico Felici, fisico del Politecnico federale svizzero. 

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