La fusione nucleare è da tempo considerata il Santo Graal dell’energia: una fonte pulita, sicura e praticamente illimitata che potrebbe risolvere i problemi energetici del mondo. Tuttavia, realizzare la fusione nucleare è estremamente difficile, poiché richiede temperature e pressioni simili a quelle presenti nel nucleo delle stelle. Nonostante ciò, un team di ricercatori dell’Università di Princeton ha fatto un passo avanti significativo grazie all’utilizzo di un modello di intelligenza artificiale (AI) in grado di prevedere e prevenire le instabilità che possono interrompere il processo di fusione.
La sfida della fusione nucleare
La fusione nucleare si verifica quando due o più nuclei atomici si combinano per formare nuovi nuclei e particelle subatomiche. Questo processo rilascia una quantità di energia quasi quattro milioni di volte superiore a quella prodotta dalla combustione dei combustibili fossili. Tuttavia, per ottenere la fusione in laboratorio, sono necessarie temperature superiori a 100 milioni di gradi Celsius, che trasformano il combustibile in plasma, uno stato della materia estremamente energetico e surriscaldato. Il problema principale è che il plasma può facilmente perdere stabilità e sfuggire ai campi magnetici che lo contengono all’interno del reattore, interrompendo così la fusione.
L’intelligenza artificiale come soluzione
Il team di Princeton ha sviluppato un modello di AI che è stato addestrato su esperimenti precedenti condotti presso il DIII-D National Fusion Facility di San Diego. Questo modello è in grado di prevedere e prevenire le instabilità del plasma prima che si verifichino. Utilizzando dati in tempo reale sulle caratteristiche del plasma, l’AI è stata sfidata a prevedere e evitare le instabilità, imparando nel tempo il percorso ottimale per mantenere una reazione ad alta potenza evitando instabilità.
Il successo dell’esperimento e le prospettive future
Dopo numerose simulazioni, il modello di AI è stato testato con successo presso il DIII-D, dimostrando di essere in grado di prevedere le instabilità fino a 300 millisecondi in anticipo. Questo tempo è sufficiente affinché l’AI possa agire, modificando parametri come la forma del plasma o la potenza dei fasci che alimentano la reazione, per mantenere il plasma stabile.
Un passo verso l’energia pulita illimitata?
Nonostante il successo dell’esperimento, la fusione nucleare non è ancora una realtà pratica. L’instabilità del plasma è solo uno dei tanti problemi da affrontare, e le instabilità di tipo “tearing” sono solo una delle possibili instabilità del plasma. Tuttavia, il lavoro del team di Princeton mostra un concetto promettente e apre la strada a ulteriori ricerche per sviluppare un approccio più universale alla fusione nucleare.
Prove di concetto e ricerca futura
Il team di ricerca ritiene che il loro modello di AI funzioni bene presso il DIII-D, ma è necessario raccogliere ulteriori dati per dimostrare che può funzionare in diverse situazioni. L’obiettivo è lavorare verso qualcosa di più universale che possa essere applicato in vari contesti di fusione nucleare. Il loro lavoro è stato pubblicato sulla rivista scientifica Nature e rappresenta un passo importante verso la realizzazione di un’energia pulita e illimitata per il futuro.
