AI 助力人造太阳稳定输出 提前 300 毫秒预测聚变中等离子体撕裂

一直以来，科学家们致力于探索与追逐核聚变发电的梦想。尽管经过数十年的努力，实验反应堆在取代化石燃料方面仍面临诸多挑战。其中最大的挑战之一便是如何使核聚变产生的电力保持稳定，而普林斯顿等离子体物理实验室（PPPL）在此方面取得了重大突破。

PPPL的研究团队成功设计并开发了一种全新的人工智能技术，该技术能够在聚变反应发生前的300毫秒，预测等离子体的“撕裂”现象。这一预测能力对于处理潜在的规则破坏现象至关重要，并有望在未来避免反应堆的重启。

聚变反应堆的构造呈现出环形设计，类似我们熟知的甜甜圈形状。在被称为“托卡马克”的反应堆内，强大的磁场扮演着约束等离子体的角色，防止其冲破环壁。沸腾的等离子体却难以控制，它容易“撕裂”并逃逸出约束它的磁场。一旦等离子体逃逸，就需要关闭反应堆并重新设定。

PPPL的人工智能技术有望提前足够长的时间预测这些潜在的不稳定性，为研究人员提供纠正的机会。相关测试在圣地亚哥的DIII-D国家聚变设施进行。虽然人工智能发出的预警时间仅有300毫秒，对于人类操作来说时间较为紧迫，但对于等离子体“撕裂”仅需要几毫秒的聚变反应来说，这一时间已经足够做出反应。

研究团队充满信心地认为，这一人工智能控制器能够减少DIII-D反应堆中的撕裂模式不稳定性。值得注意的是，目前该网络仅针对DIII-D进行了训练，暂时无法预测或稳定其他托卡马克设备的撕裂模式不稳定性。研究人员正朝着开发一种更通用的人工智能努力，这将需要更多的测试与探索。