【除掉迈向核聚变之路一大障碍！普林斯顿 AI 模型带来希望】普林斯顿大学（Princeton University）研究人员于周三在《自然》期刊上发表研究成果，他们开发出全新 AI 模型，克服了如何将燃料强制在反应器之中的难题，进而扫除了迈向核聚变之路的一大障碍。 核聚变（Nuclear fusion）是太阳核心内的一种反应，它将原子结合起来产生能量。但在实现永续能源的核聚变之路上充满了许多阻碍，包括必须产生比驱动反应器所需能量还要更多的能量、开发确保反应器耐受性的建筑材料、确保反应器无杂质，并将燃料强制其中等等难题。如今普林斯顿大学及其普林斯顿等离子物理实验室（Princeton Plasma Physics Laboratory，PPPL ）研究人员已开发出新 AI 模型，可以解决上述最后一个难题。进一步而言，该模型能够预测并计算出如何避免等离子变得不稳定，并防止等离子逃脱强磁场将其强制在甜甜圈状反应堆内的控制。外型像甜甜圈的环状托马克反应器依赖磁铁将等离子粒子挤压在一起，并使它们绕着圆环不断旋转，进而产生持久的核聚变反应。托马克反应器因此成为实用核聚变反应器设计的引领者之一。然而，一旦穿过等离子体的磁场线受到些微的干扰，那么保持等离子稳定的微妙平衡就会被打破，换言之这会使等离子脱离磁场的掌控，核聚变反应也随之结束。引发等离子不稳定的方式有很多种，其中「撕裂模不稳定性」（tearing mode instabilities）是等离子破坏的主要原因之一，更是实现无穷洁净核聚变能源的最大挑战之一。新发表论文的共同作者 Jaemin Seo 表示，随着我们尝试在产生足够能量所需的高功率下运行核聚变反应后，这个问题会变得更加突出。加拿大萨斯喀彻温大学等离子物理学家萧持进（Chijin Xiao）阐述道，这些不稳定性可能导致灾难性后果。等离子一旦停止工作，有可能使得所有储存在等离子中的能量以热能的形式释放而造成反应器槽壁的损坏。更重要的是，磁/电流的突然变化会带给反应器巨大的应力，如此一来真的有可能摧毁设备。如今位于法国的 ITER 国际热核聚变实验反应器是世界上最大的托马克反应器之一，其设计只能承受几次等离子不稳定性的破坏，然后整个机器就必须进行所费不赀的修复。所以当前的解决重点是在不稳定性发生前精准预测并进行干预。普林斯顿实验室的 AI 模型可以在「撕裂模不稳定性」发生前 300 毫秒进行预测，300 毫秒看起来似乎很短，但研究人员表示，这样就足以控制等离子。研究人员在美国圣地亚哥 DIII-D 国家核聚变设施上测试了该算法。他们发现他们基于 AI 的系统能够控制输入到反应器的功率以及等离子体的形状，以保持旋转的粒子受到控制。
