Bên trong Tokamak JET, nơi tiến hành các thí nghiệm tổng hợp hạt nhân lớn ở Anh. Nguồn: IAEA.
Phản ứng tổng hợp hạt nhân trong nhiều thập kỷ đã được ca ngợi là nguồn năng lượng sạch gần như vô hạn, đây sẽ là giải pháp thay đổi cuộc chơi cho cuộc khủng hoảng khí hậu. Nhưng các chuyên gia mới chỉ đạt được và duy trì năng lượng nhiệt hạch trong vài giây và vẫn còn nhiều trở ngại, bao gồm cả sự bất ổn trong quá trình cực kỳ phức tạp.
Có một số cách để có được năng lượng nhiệt hạch, nhưng cách phổ biến nhất là sử dụng các biến thể hydro làm nhiên liệu đầu vào và tăng nhiệt độ lên mức cực cao trong một cỗ máy hình bánh rán được gọi là tokamak, để tạo ra plasma. Nhưng plasma đó cần phải được kiểm soát và rất dễ bị “xé rách” và thoát khỏi từ trường mạnh của máy được thiết kế để giữ plasma.
Các nhà nghiên cứu từ Đại học Princeton và Phòng thí nghiệm Vật lý Plasma Princeton đã công bố trên tạp chí Nature rằng, họ đã tìm ra cách sử dụng AI để dự báo những bất ổn tiềm ẩn này và ngăn chúng xảy ra trong thời gian thực.
Nhóm nghiên cứu đã thực hiện các thí nghiệm của họ tại Cơ sở hợp nhất quốc gia DIII-D ở San Diego và nhận thấy rằng, bộ điều khiển AI của họ có thể dự đoán khả năng xé rách plasma trước tới 300 mili giây. Nếu không có sự can thiệp đó, phản ứng nhiệt hạch sẽ kết thúc đột ngột.
Người phát ngôn của Princeton cho biết: “Các thí nghiệm cung cấp nền tảng cho việc sử dụng AI để giải quyết một loạt các tình trạng mất ổn định trong plasma vốn từ lâu đã cản trở năng lượng nhiệt hạch”.
Ông Egemen Kolemen - giáo sư kỹ thuật cơ khí và hàng không vũ trụ tại Đại học Princeton và là tác giả của nghiên cứu cho biết, những phát hiện này chắc chắn là một bước tiến tới phản ứng tổng hợp hạt nhân.
Năng lượng nhiệt hạch là quá trình cung cấp năng lượng cho mặt trời và các ngôi sao khác, và các chuyên gia đã cố gắng trong nhiều thập kỷ để làm chủ nó trên Trái đất. Nó đạt được khi 2 nguyên tử thường đẩy nhau buộc phải hợp nhất với nhau. Nó trái ngược với phản ứng phân hạch hạt nhân - loại được sử dụng rộng rãi ngày nay dựa vào việc phân tách các nguyên tử.