Un gruppo di scienziati del MIT ha ideato un sistema predittivo che mira a rendere i reattori a fusione nucleare molto più stabili e sicuri. In quanto predittivo, questo modello può anticipare i comportamenti del plasma, ossia il gas elettricamente carico che alimenta i tokamak. I suoi comportamenti sono fondamentali soprattutto nella fase più delicata che è quella dello spegnimento dei reattori.
Il plasma è tra le sostanze più complesse da gestire e controllare sulla Terra, arriva rapidamente a 100 milioni di gradi Celsius. Nel linguaggio dei fisici, la fase di “rampdown” indica il momento in cui la corrente di plasma viene ridotta gradualmente. Questo è per evitare che un’eventuale instabilità danneggi le pareti del reattore. Ed è proprio questo momento così delicato che va gestito con la massima attenzione. Questa fase può talvolta provocare imprevisti, portando a colpi di calore o scariche elettriche che rovinano le superfici interne del tokamak. Ogni piccolo danno richiede ingenti costi di manutenzione e anche molto tempo. Di conseguenza, diventa un processo piuttosto lento quello di ottenere energia pulita.
Instabilità del plasma nella fusione nucleare, vicini ad una soluzione con l’aiuto del MIT
Il nuovo metodo elaborato dal MIT combina algoritmi di machine learning con modelli fisici tradizionali, imitando il comportamento del plasma mentre la sua energia viene man mano ridotta. L’AI utilizzata, addestrata con un numero limitato di esperimenti reali, è riuscita a prevedere in anticipo le variazioni del plasma. Inoltre, suggerisce come correggere discrepanze in tempo reale, migliorando la sicurezza in fase di spegnimento.
Per trasformare le previsioni del modello in azioni concrete, gli scienziati hanno anche sviluppato un algoritmo che genera “traiettorie” di controllo. Si tratta di istruzioni che un tokamak può eseguire in modo autonomo per garantire la stabilità del plasma. I primi test condotti in Svizzera sono la prova che il sistema dei reattori a energia nucleare è in grado di portare a termine uno spegnimento completo senza incidenti. Ci vorrà solo un po’ di tempo. Inoltre, serve il perfezionamento delle nuove tecnologie.
