Nhóm nghiên cứu MIT tạo mô hình ngăn chặn gián đoạn plasma trong tokamak

Các nhà khoa học tại MIT đã phát triển một phương pháp mới để dự đoán và quản lý hành vi plasma trong quá trình giảm dòng điện (rampdown) ở các lò phản ứng hạt nhân tokamak. Rampdown bao gồm việc giảm an toàn dòng điện plasma, vốn lưu thông với tốc độ và nhiệt độ cực cao, nhằm ngăn ngừa sự mất ổn định có thể gây hư hại bên trong lò phản ứng. Tuy nhiên, chính quá trình rampdown đôi khi cũng có thể làm plasma mất ổn định, gây thiệt hại tốn kém. Để giải quyết vấn đề này, nhóm nghiên cứu MIT đã kết hợp các mô hình động lực học plasma dựa trên vật lý với kỹ thuật học máy, huấn luyện mô hình của họ trên dữ liệu thực nghiệm từ tokamak TCV của Thụy Sĩ. Cách tiếp cận kết hợp này cho phép mô hình dự đoán chính xác và nhanh chóng sự tiến triển của plasma cũng như các khả năng mất ổn định trong quá trình rampdown chỉ với bộ dữ liệu tương đối nhỏ. Mô hình mới không chỉ nâng cao độ chính xác trong dự đoán mà còn chuyển đổi các dự đoán này thành các hướng dẫn điều khiển có thể thực thi, hay còn gọi là “quỹ đạo,” mà hệ thống điều khiển của tokamak có thể áp dụng để duy trì sự ổn định của plasma. Khả năng này đã được thử nghiệm thành công trên nhiều lần chạy thử nghiệm TCV, cho thấy quá trình rampdown plasma an toàn hơn và có tiềm năng cải thiện độ tin cậy cũng như an toàn của các lò phản ứng nhiệt hạch trong tương lai. Nghiên cứu này,