يقول العلماء الذين يتابعون طاقة الاندماج النووي إنهم وجدوا طريقة للتغلب على أحد أكبر التحديات التي يواجهونها حتى الآن، وذلك باستخدام الذكاء الاصطناعي.
لعقود من الزمن، تم الترحيب بالاندماج النووي باعتباره مصدرًا لا حدود له تقريبًا للطاقة النظيفة، فيما يمكن أن يكون حلاً يغير قواعد اللعبة لأزمة المناخ. لكن الخبراء لم يتمكنوا من تحقيق طاقة الاندماج والحفاظ عليها إلا لبضع ثوان، ولا تزال هناك العديد من العقبات، بما في ذلك عدم الاستقرار في العملية المعقدة للغاية.
هناك عدة طرق لتحقيق طاقة الاندماج، ولكن الطريقة الأكثر شيوعًا تتضمن استخدام أنواع مختلفة من الهيدروجين كوقود مدخل ورفع درجات الحرارة إلى مستويات عالية بشكل غير عادي في آلة على شكل كعكة الدونات، تُعرف باسم توكاماك، لإنشاء البلازما، وهي حالة تشبه الحساء من المادة.
لكن هذه البلازما تحتاج إلى التحكم، وهي معرضة بشدة “للتمزق” والهروب من المجالات المغناطيسية القوية للآلة، والتي تم تصميمها لإبقاء البلازما موجودة.
وفي يوم الأربعاء، أفاد باحثون من جامعة برينستون ومختبر فيزياء البلازما في برينستون في مجلة Nature أنهم وجدوا طريقة لاستخدام الذكاء الاصطناعي للتنبؤ بحالات عدم الاستقرار المحتملة هذه ومنع حدوثها في الوقت الفعلي.
أجرى الفريق تجاربه في DIII-D National Fusion Facility في سان دييغو، ووجد أن وحدة التحكم بالذكاء الاصطناعي الخاصة بهم يمكنها التنبؤ بتمزيق البلازما المحتمل بما يصل إلى 300 مللي ثانية مقدمًا. وبدون هذا التدخل، لكان تفاعل الاندماج قد انتهى فجأة.
وقال متحدث باسم جامعة برينستون: “توفر التجارب أساسًا لاستخدام الذكاء الاصطناعي لحل مجموعة واسعة من حالات عدم استقرار البلازما، والتي أعاقت منذ فترة طويلة طاقة الاندماج النووي”.
وقال إيجيمين كوليمن، أستاذ الهندسة الميكانيكية وهندسة الفضاء الجوي في جامعة برينستون ومؤلف الدراسة، إن النتائج تمثل “بالتأكيد” خطوة إلى الأمام في مجال الاندماج النووي.
وقال كولمان لشبكة CNN: “هذه واحدة من العوائق الكبيرة – الاضطرابات – وتريد أن يعمل أي مفاعل على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع دون أي مشكلة”. “وهذا النوع من الاضطرابات وعدم الاستقرار سيكون مشكلة كبيرة، لذا فإن تطوير حلول مثل هذه يزيد من ثقتهم في قدرتنا على تشغيل هذه الآلات دون أي مشاكل.”
طاقة الاندماج هي العملية التي تزود الشمس والنجوم الأخرى بالطاقة، ويحاول الخبراء منذ عقود إتقانها على الأرض. ويتحقق ذلك عندما تضطر ذرتان تتنافران عادةً إلى الاندماج معًا. إنه عكس الانشطار النووي – النوع المستخدم على نطاق واسع اليوم – والذي يعتمد على انشطار الذرات.
سجل العلماء والمهندسون بالقرب من مدينة أكسفورد الإنجليزية في وقت سابق من هذا الشهر رقما قياسيا جديدا في طاقة الاندماج النووي، حيث حافظوا على 69 ميغاجول من طاقة الاندماج لمدة خمس ثوان، باستخدام 0.2 ملليغرام فقط من الوقود. وهذا يكفي لتزويد ما يقرب من 12000 أسرة بالطاقة لنفس الفترة من الوقت.
لكن تلك التجربة ما زالت تستخدم كمية من الطاقة كمدخلات أكبر من تلك التي ولدتها. ومع ذلك، تمكن فريق آخر في كاليفورنيا من إنتاج كمية صافية من طاقة الاندماج في ديسمبر 2022، في عملية تسمى “الاشتعال”. لقد قاموا بتكرار الإشعال ثلاث مرات منذ ذلك الحين.
على الرغم من التقدم الواعد، فإن طاقة الاندماج النووي لا تزال بعيدة كل البعد عن أن تصبح متاحة تجاريا ــ بعد سنوات طويلة من الحاجة إلى تخفيضات عميقة ومستدامة للتلوث الناتج عن الانحباس الحراري العالمي لدرء التأثيرات المتفاقمة لأزمة المناخ.
ويقول العلماء إن تخفيضات التلوث هذه مطلوبة هذا العقد.
ساهمت راشيل راميريز من سي إن إن في إعداد هذا التقرير.
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com