AI van Google-bedrijf kan kernfusie aansturen

Een systeem met kunstmatige intelligentie (AI) van DeepMind, een dochterbedrijf van Google-moeder Alphabet, heeft geleerd om plasma aan te sturen binnen een kernfusiereactor. Dat is een van de uitdagingen om kernfusie op gang te krijgen.

Wetenschappers bij DeepMind beschrijven hoe ze de AI hadden getraind om een superheet plasma binnen een fusiereactor aan te sturen. Plasma, dat heter kan worden dan de kern van de zon, moet door een magnetisch veld worden ingesloten. Alleen op die manier kunnen temperaturen worden gehaald die hoog genoeg zijn om kernfusie te bereiken.

De AI werd al meer dan honderd keer getest in een Tokamakreactor in Zwitserland. Een tokamak is een donutvormige reactor die omringd is door elektromagnetische spoelen. Door een sterk magnetisch veld te genereren moet de superhete plasma binnen de reactor gehouden worden. 

Duizenden acties per seconde

Dat beheerproces is 'enorm complex', zegt Martin Riedmiller, een van de auteurs van het onderzoek, tegen de Amerikaanse zender CNBC. De AI werd om die reden eerst getraind in een virtuele omgeving. Nadat het systeem goed genoeg werkte, konden wetenschappers het ook in een echte reactor testen. 

Het programma kon de magneten tijdens de experimenten zo precies aansturen dat het hun voltage duizenden keren per seconde kon aanpassen. Volgens de wetenschappers waren de experimenten een succes en kon de AI het plasmaveld in meerdere configuraties in stand houden.

Elk experiment duurde maar twee seconden. Dat is de maximale tijdsduur die de reactor kan draaien voordat die oververhit raakt.

Kernfusie: heilige graal van energie

Het doel van wetenschappers is om met kernfusie energie op te wekken op een vergelijkbare manier als de zon. Daarbij worden zwaardere isotopen van waterstofkernen blootgesteld aan temperaturen van miljoenen graden, waardoor ze samensmelten tot heliumkernen. Daarbij komt een enorme hoeveelheid energie vrij.

De technologie belooft alle problemen met de huidige kerncentrales op te lossen. Die splitsen zware kernen, zoals uranium, waarbij energie vrijkomt. Daarbij wordt echter ook radioactief afval geproduceerd, dat duizenden jaren lang gevaarlijk blijft. 

Tot nu toe hebben wetenschappers echter moeite gehad met het ontwikkelen van de technologie. Toch wordt er langzaamaan vooruitgang geboekt. Vorige week werd aangekondigd dat een nieuw record van energieproductie in een experimentele reactor werd behaald. 

Om die reactie op gang te krijgen moest echter wel nog altijd veel meer energie worden gebruikt dan de reactor produceerde. Daar zou de komende jaren verandering in moeten komen door ITER, een fusieproject dat wordt ondersteund door een groot aantal landen, waaronder de EU, China, de VS en Rusland. Als ITER goed werkt, zal er voor het eerst aan netto-energiewinst gedaan worden door een fusiereactor.

Een belangrijke stap

Voorlopig zijn er nog veel problemen die techneuten en wetenschappers rond kernfusie moeten oplossen. Door AI in te zetten om sommige van die uitdagingen te overwinnen, hopen ze de technologie sneller op gang te krijgen. 

Damien Ernst, een Belgische computerwetenschapper die niet betrokken was bij het project, noemt het tegen CNBC een van de belangrijkste toepassingen van AI tot nu toe. "De technologie kan op dramatische wijze de ontwikkeling van fusieractoren versnellen en uiteindelijk ons vermogen om de klimaatverandering aan te pakken."

Bekijk ook: