Sztuczna inteligencja przyspiesza wykrywanie bezpiecznych stref w reaktorach fuzyjnych
Naukowcy z Princeton University opracowali narzędzie HEAT-ML, które wykorzystuje AI do błyskawicznego lokalizowania „magnetycznych cieni” – stref chroniących elementy reaktora fuzyjnego przed ekstremalnym ciepłem plazmy. To przełomowy krok w kierunku bezpiecznej eksploatacji i rozwoju energetyki fuzyjnej.
Nowa era ochrony komponentów reaktorów fuzyjnych dzięki AI
Współpraca Princeton University, amerykańskiego laboratorium Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL), Oak Ridge National Laboratory oraz firmy Commonwealth Fusion Systems (CFS) zaowocowała opracowaniem narzędzia HEAT-ML. To innowacyjne rozwiązanie wykorzystuje sztuczną inteligencję do szybkiego wykrywania tzw. „magnetycznych cieni” – obszarów wewnątrz reaktorów fuzyjnych, które są naturalnie chronione przed bezpośrednim oddziaływaniem gorącej plazmy.
Dlaczego „magnetyczne cienie” są tak ważne?
Energia fuzyjna, będąca reakcją napędzającą Słońce i gwiazdy, wymaga ekstremalnych temperatur i precyzyjnej kontroli plazmy. Kluczowym wyzwaniem jest ochrona elementów reaktora – zwłaszcza tzw. komponentów stykających się z plazmą – przed uszkodzeniami termicznymi. „Magnetyczne cienie” to strefy, gdzie dzięki geometrii i polom magnetycznym, elementy są osłonięte przed największym żarem.
HEAT-ML – przełom w symulacjach dla tokamaka SPARC
HEAT-ML powstało z myślą o analizie fragmentu tokamaka SPARC, budowanego przez CFS w Massachusetts. Celem projektu SPARC jest osiągnięcie dodatniego bilansu energetycznego do 2027 roku. Wyzwanie polega na tym, że tradycyjne narzędzia symulacyjne, takie jak HEAT, wymagały nawet 30 minut na pojedynczą symulację najbardziej narażonych elementów wydechu plazmy. HEAT-ML, dzięki zastosowaniu głębokich sieci neuronowych, skraca ten czas do milisekund.
Jak działa HEAT-ML?
Narzędzie analizuje linie pola magnetycznego, sprawdzając, czy przechodzą one przez inne elementy tokamaka i tworzą „cienie” na powierzchniach. Model został wytrenowany na podstawie ok. 1000 symulacji HEAT dla SPARC, co pozwala precyzyjnie przewidywać lokalizację stref chronionych.
„To badanie pokazuje, że można stworzyć AI, która działa jako zastępstwo istniejącego kodu, znacząco przyspieszając uzyskanie przydatnych odpowiedzi i otwierając nowe możliwości w zakresie kontroli i planowania scenariuszy.”
– Michael Churchill, szef działu digital engineering w PPPL
Perspektywy rozwoju i znaczenie dla energetyki
Obecnie HEAT-ML jest zintegrowane z kodem HEAT i działa na konkretnym fragmencie SPARC. Zespół badawczy pracuje nad rozszerzeniem jego możliwości do różnych kształtów i rozmiarów systemów wydechowych oraz innych elementów stykających się z plazmą w tokamakach. Szybkie i precyzyjne symulacje mogą w przyszłości umożliwić dynamiczne sterowanie reaktorami fuzyjnymi oraz lepsze planowanie ich eksploatacji.
„Najgorsze, co może się wydarzyć, to konieczność zatrzymania pracy reaktora z powodu uszkodzeń spowodowanych przez plazmę.”
– Doménica Corona Rivera, Princeton Plasma Physics Laboratory
Zobacz również:- Proxima Fusion i F4E: Nowa era współpracy w europejskiej energetyce fuzyjnej
- Europa traci przewagę w wyścigu o energię przyszłości. Czy strategia KE uratuje fuzję jądrową?
- 130 mln euro dla Proxima Fusion. Europa przyspiesza wyścig o energię z fuzji jądrowej
Źródło: ScienceDaily
Obserwuj
Może Cię również zainteresować
TAURON pozyskuje 227,1 mln zł z KPO na nowe farmy fotowoltaiczne i magazyn energii
TAURON Zielona Energia zapewnia sobie 227,1 mln zł preferencyjnego finansowania z Krajowego Planu Odbudowy na budowę trzech farm fotowoltaicznych i magazynu energii. To kolejny etap dynamicznego rozwoju OZE w Grupie TAURON.
Polsko-australijska współpraca wodorowa: spotkanie w Ministerstwie Klimatu i Środowiska
Wiceminister Krzysztof Bolesta oraz przedstawiciele australijskiego sektora wodorowego omówili perspektywy współpracy i rozwoju rynku wodoru. Spotkanie potwierdziło zainteresowanie obu stron inwestycjami oraz wymianą doświadczeń technologicznych i regulacyjnych.
Konsultacje zmian w Technicznych Standardach Systemów Informacyjnych (TSSI) – PSE zaprasza do zgłaszania uwag
Polskie Sieci Elektroenergetyczne otworzyły konsultacje dotyczące zmian w Technicznych Standardach Systemów Informacyjnych (TSSI). Uwagi do projektu można zgłaszać do 21 maja 2026 roku.
Polska misja gospodarcza zacieśnia współpracę z Westinghouse i Bechtel w USA
Przedstawiciele Polskich Elektrowni Jądrowych oraz polskich firm przemysłowych odwiedzili USA, by pogłębić współpracę z Westinghouse i Bechtel. Spotkania dotyczyły rozwoju łańcucha dostaw i realizacji projektów jądrowych w Polsce.
ORLEN otwiera się na współpracę z polskimi firmami technologicznymi – Forum Dostawców w Katowicach
ORLEN zorganizował w Katowicach Forum Dostawców, zapraszając firmy technologiczne do współpracy w ramach programu „Partnerzy Energii Jutra”. Wydarzenie ma na celu budowanie długofalowych relacji z krajowymi przedsiębiorcami i zwiększenie ich udziału w strategicznych projektach Grupy.
EMP i NFOŚiGW: 4,5 mld zł na hub elektromobilności w Jaworznie – przełom dla polskiego przemysłu
ElectroMobility Poland i NFOŚiGW podpisały umowę inwestycyjną na 4,5 mld zł, finansując budowę nowoczesnego hubu produkcyjno-rozwojowego w Jaworznie. To kluczowy krok w transformacji polskiego sektora motoryzacyjnego oraz rozwoju zeroemisyjnego transportu.
Komentarze