Nel Massachusetts, un gruppo di scienziati del MIT ha sviluppato un interessante sistema predittivo che promette di rendere i reattori a fusione nucleare più stabili e sicuri. Si tratta di un modello in grado di prevedere come si comporta il plasma – il gas elettricamente carico che alimenta i tokamak – durante la fase più delicata delle operazioni: lo spegnimento. Il problema principale sono le sue caratteristiche, e con velocità che possono raggiungere i 100 chilometri al secondo e temperature superiori ai 100 milioni di gradi Celsius, il plasma è una delle sostanze più difficili da controllare sulla Terra.
Nel linguaggio dei fisici, la fase di “rampdown” indica il momento in cui la corrente di plasma viene ridotta gradualmente per evitare che un’eventuale instabilità danneggi le pareti del reattore. Tuttavia, proprio questa fase può talvolta provocare turbolenze impreviste, portando a colpi di calore o scariche elettriche che rovinano le superfici interne del tokamak. Ogni piccolo danno richiede tempi e costi elevati di manutenzione, rallentando la ricerca verso l’obiettivo dell’energia da fusione pulita.
Il nuovo metodo del MIT combina algoritmi di machine learning con modelli fisici tradizionali, simulando il comportamento del plasma mentre la sua energia viene progressivamente ridotta. I ricercatori hanno testato la tecnologia su dati provenienti dal TCV, il tokamak svizzero del Plasma Center dell’EPFL, uno dei più avanzati al mondo per lo studio delle instabilità.
L’AI, addestrata con un numero limitato di esperimenti reali, è riuscita a prevedere in anticipo le variazioni del plasma e a suggerire manovre di correzione in tempo reale, migliorando la sicurezza del processo di spegnimento.
Secondo Allen Wang, autore principale dello studio, “un’interruzione incontrollata del plasma, anche durante il rampdown, può generare flussi di calore intensi capaci di danneggiare le pareti interne del reattore”. L’obiettivo del team è proprio quello di fornire agli operatori uno strumento affidabile per gestire il plasma in modo automatico, evitando rischi e riducendo i costi di esercizio.
Per tradurre le previsioni del modello in azioni concrete, gli scienziati hanno anche sviluppato un algoritmo che genera “traiettorie” di controllo: istruzioni che un tokamak può eseguire autonomamente, modificando parametri come la temperatura o la forza dei magneti per mantenere la stabilità del plasma. I primi test reali condotti in Svizzera hanno dimostrato che il sistema è in grado di portare a termine uno spegnimento completo senza incidenti.
Lo studio è stato pubblicato su Nature Communications, e sebbene non sia la risposta definitiva alla realizzazione di reattore a fusione completamente operativi, rappresenta per certo un passo importante nella giusta direzione.
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