Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) araştırmacıları, nükleer füzyonun ölçeklenebilir bir enerji kaynağı haline gelmesi yolunda önemli bir eşiği aştıklarını duyurdu. Bilim insanları, fizik yasaları ile makine öğrenimini birleştirerek tokamak reaktörlerindeki plazmanın davranışını önceden tahmin edebilen bir model geliştirdi. Yıldızların enerji üretme sürecini dünyada gerçekleştiren füzyon reaktörlerinin daha güvenli, verimli ve sürdürülebilir hale gelmesi açısından bu, kritik öneme sahip. Tokamak, güçlü manyetik alanlar kullanarak aşırı sıcak plazmayı hapseden halka biçimine sahip çeşitli füzyon reaktörü tasarımlarından birisi. Ancak bu sistemlerdeki en büyük zorluklardan biri, reaksiyon başladıktan sonra plazma akımını kontrol altına almak ve güvenli bir şekilde yavaşlatmak. MIT ekibinin geliştirdiği yöntem, bu karmaşık sürecin öngörülebilir hale gelmesini sağlıyor.
Plazmayı yapay zeka ile öngörmek
Bir tokamak reaktör tam kapasiteyle çalışırken, plazma akımı saniyede yaklaşık 100 kilometre hızla hareket ediyor ve 100 milyon santigrat dereceye ulaşıyor, yani Güneş’in çekirdeğinden bile daha sıcak. Bu aşırı koşullar nedeniyle reaktörlerin aniden kapatılması mümkün olmuyor. Kapatma süreci aşamalı bir soğutma süreciyle gerçekleştiriliyor. Ancak bu süreç, reaktörün iç yüzeyinde yoğun ısı akışları nedeniyle çizik ve aşınmalara yol açabiliyor. Füzyon deneyleri halen yüksek maliyetli olduğundan, bu tür testlerin yıl içinde yalnızca birkaç kez yapılabildiğini belirten ekip, veri eksikliğini aşmak için yenilikçi bir yaklaşım benimsedi. Makine öğrenimi algoritmasını temel fizik modelleriyle birleştirdiler ve sistemi, İsviçre’deki TCV (Tokamak à Configuration Variable) adlı deneysel füzyon reaktöründen elde edilen verilerle eğittiler. Bu veriler, plazmanın başlangıç sıcaklığı, enerji düzeyleri ve deney süresince geçirdiği değişimleri içeriyordu.
Araştırma ekibi, bu bilgilerle reaktör operatörlerine rehberlik eden “plazma yörüngeleri” oluşturdu. Bu yörüngeler, reaksiyon süresince plazmanın nasıl davranacağını öngörerek operatörlerin cihazı güvenli bir şekilde durdurmasını sağladı. Model, TCV üzerinde yapılan denemelerde defalarca test edildi ve reaktörün daha istikrarlı biçimde soğutulmasını mümkün kıldı.
