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États-Unis, 15 octobre - Des scientifiques du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont développé une méthode innovante visant à surmonter l’un des obstacles les plus complexes sur la voie de l’énergie de fusion nucléaire : le contrôle du plasma lors des arrêts contrôlés des réacteurs.
Cette nouvelle technique combine des modèles physiques traditionnels avec des algorithmes d’apprentissage automatique, permettant de prédire avec précision le comportement du plasma sous différentes conditions opérationnelles.
La fusion nucléaire est considérée comme la source d’énergie du futur en raison de son potentiel à générer de l’électricité de manière pratiquement illimitée, en cherchant à reproduire les processus qui se déroulent au cœur du Soleil.
Contrairement à la fission nucléaire, elle utilise des isotopes d’hydrogène (deutérium et tritium) qui sont abondants sur Terre. Cependant, le principal défi technologique réside dans la création et le maintien des conditions extrêmes nécessaires à la réaction, où le combustible doit atteindre l’état de plasma à des températures d’environ 100 millions de degrés Celsius.
L’appareil le plus avancé pour confiner ce plasma surchauffé est le tokamak, une chambre à vide en forme de beignet utilisant de puissants champs magnétiques. Cependant, les opérations d’arrêt contrôlé, qui impliquent une réduction progressive du courant, de la température et de la densité du plasma, sont cruciales.
Toute instabilité durant ce processus peut gravement endommager la structure interne du réacteur, un problème qui a empêché le fonctionnement continu à long terme de ces installations.
La recherche du MIT s’attaque directement à ce défi. Les spécialistes ont entraîné et testé leur nouveau modèle prédictif en utilisant des données d’un tokamak expérimental situé en Suisse.
Le système a démontré une grande précision et une rapidité d’apprentissage, ce qui est un accomplissement significatif étant donné que les données d’expérimentations avec tokamaks sont rares et extrêmement coûteuses à obtenir.
De plus, l’équipe a développé un algorithme complémentaire qui traduit les prédictions du modèle en instructions pratiques, permettant au système de contrôle du tokamak d’ajuster automatiquement des paramètres tels que les aimants ou la température afin de maintenir la stabilité du plasma.
Allen Wang, chercheur principal de l’étude, a précisé l’urgence de résoudre ce problème : “Les décharges incontrôlées du plasma, même lors de la réduction progressive, peuvent générer des flux de chaleur intenses qui endommagent les parois internes”.
Wang a souligné que, bien qu’il y ait une attention croissante portée à la gestion de ces instabilités, “relativement peu d’études ont été menées sur la manière de le faire efficacement”.
Concernant l’avenir de son travail, il a déclaré : “Nous essayons d’aborder les questions scientifiques afin que la fusion soit utile de façon courante. Ce que nous avons réalisé ici n’est que le début d’un long chemin. Mais je pense que nous avons fait des avancées significatives”. (Texte et photo: Cubadebate)
