La energía de fusión, el proceso que mueve el sol, se ha considerado durante mucho tiempo la mejor solución de energía limpia.
A diferencia de los combustibles fósiles, no se producen gases de efecto invernadero, y a diferencia de la fisión nuclear, no se producen desechos radiactivos de larga vida.
Teóricamente, un reactor de fusión puede proporcionar una potencia prácticamente infinita al fusionar una temperatura muy alta, núcleos livianos y liberar enormes cantidades de energía en el proceso.
Sin embargo, este desafío radica en controlar el plasma, que es el gas ultrahemidez y cargado eléctricamente, cuando se produce fusión.
Mantenerlo estable y seguro dentro de un reactor nuclear es uno de los mayores obstáculos para hacer de Fusion una fuente de energía confiable.
Actualmente, un equipo de investigadores expertos en China está aprovechando las posibilidades de inteligencia artificial (IA) para optimizar la seguridad y el rendimiento de la fusión.
Esfuerzos para la inestabilidad en plasma a través de AI
El equipo de investigación dirigido por el profesor Sun Youwen de los Institutos de Ciencias Físicas de Hefei, parte de la Academia de Ciencias de China, ha hecho un gran avance en este campo mediante el desarrollo de dos sistemas de IA para mejorar el rendimiento y la seguridad del reactor.
Sus hallazgos se han publicado recientemente en fusión nuclear y física de plasma y fusión controlada.
El primer sistema sirve como un predictor de destrucción centrado en la inestabilidad del plasma, conocido como «modo de bloqueo».
Estas inestabilidades pueden conducir a la interrupción del daño repentino dentro del reactor de fusión. Utilizando un modelo de árbol de decisión, la IA no solo marca los problemas potenciales. También explica las razones detrás de esa predicción, proporcionando una mayor transparencia que un sistema de IA de caja negra típica.
Las pruebas mostraron una precisión del 94%, y las advertencias tempranas llegaron a 137 ms antes de la confusión, dando al operador un tiempo importante para responder.
Reconocimiento de estado de plasma más inteligente
La segunda herramienta de IA adopta un enfoque diferente, monitoreando el estado operativo del plasma en tiempo real.
Tradicionalmente, se utilizaron diferentes modelos para clasificar las condiciones de plasma, como condiciones de baja configuración (modo L) y alta instalación (modo H) para detectar modos de localización de borde peligroso (ELM).
El equipo de Hefei combinó estas tareas en un modelo de aprendizaje multitarea para mejorar tanto la precisión como la robustez. Los resultados mostraron una tasa de éxito del 96.7% identificando correctamente las condiciones de plasma.
Fundamentos de los reactores de fusión de próxima generación
Estas innovaciones ilustran pasos clave hacia los sistemas de control inteligentes necesarios para futuros reactores de fusión.
Al predecir la destrucción antes de que ocurra e identificar con precisión las condiciones de plasma, los sistemas de IA no solo protegen los equipos de reactores, sino que también mejoran la comprensión de los científicos sobre el comportamiento del plasma.
A medida que las naciones compiten para desbloquear las posibilidades de la energía de fusión, tales avances traen sueños de poder seguro, sostenible y casi infinito que están cerca de la realidad.
Con la integración de IA, los reactores de fusión podrían cambiar un día de las instalaciones experimentales a la columna vertebral de la infraestructura de energía limpia global.
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