یکی از چالش‌های اساسی در تجاری‌سازی انرژی همجوشی هسته‌ای، توسعه آلیاژهایی است که بتوانند در برابر شرایط سخت محیط داخلی راکتورهای همجوشی مقاومت کنند. دانشمندان آزمایشگاه ملی اوک ریج (ORNL) با اتخاذ رویکردی نوآورانه، گامی بلند در جهت رفع این چالش برداشته‌اند. پژوهشگران ORNL با تمرکز بر طراحی آلیاژهای پیشرفته، راهکاری مبتنی بر هوش مصنوعی ارائه کرده‌اند که می‌تواند به طور قابل توجهی فرآیند کشف و توسعه این مواد را تسریع بخشد.
به گزارش دپارتمان اخبار علمی رسانه فناوری تکنا، آلیاژهای مورد استفاده در راکتورهای همجوشی باید بتوانند در دماهای بسیار بالا و محیط‌های پرتوزا به طور پایدار عملکرد کنند. این آلیاژها علاوه بر مقاومت در برابر حرارت شدید، باید خواص مکانیکی مناسب برای تحمل فشارهای وارده در یک سیستم هسته‌ای پیچیده را نیز دارا باشند. در گذشته، آلیاژهای مبتنی بر تنگستن به عنوان گزینه اصلی مورد استفاده قرار می‌گرفتند؛ اما محدودیت‌های این آلیاژها محققان را بر آن داشت تا به دنبال مواد جایگزین با عملکرد بهتر باشند.
با توجه به تعداد بسیار زیاد ترکیبات فلزی ممکن، شناسایی آلیاژهای مناسب به روش‌های سنتی بسیار زمان‌بر و پرهزینه بود. برای رفع این چالش، محققان ORNL به سراغ هوش مصنوعی رفتند. با استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشین، آن‌ها توانستند حجم عظیمی از داده‌ها را تحلیل کرده و آلیاژهایی با ویژگی‌های مطلوب را شناسایی کنند. در این مطالعه، محققان موفق شدند سه عنصر جدید را به‌عنوان اجزای تشکیل‌دهنده آلیاژهای پیشرفته معرفی کنند.
ایجاد پایگاه داده‌ای جامع از خواص مواد و آموزش مدل‌های یادگیری ماشین، نیازمند منابع محاسباتی بسیار قدرتمندی است. برای این منظور، محققان از ابررایانه‌های پیشرفتهای مانند پرلموتر و سامیت بهره برده‌اند. جمع‌آوری و پردازش داده‌های مورد نیاز برای این پروژه بیش از یک سال به طول انجامید.
با استفاده از هوش مصنوعی، می‌توان به طور قابل توجهی زمان و هزینه‌های لازم برای توسعه آلیاژهای جدید را کاهش داد. همچنین آلیاژهای پیشرفته می‌توانند عمر مفید راکتورها را افزایش داده و هزینه‌های تعمیرات و نگهداری را کاهش دهند. انرژی همجوشی به عنوان یک منبع انرژی پاک و تقریباً نامحدود شناخته می‌شود و توسعه آن می‌تواند نقش مهمی در مقابله با تغییرات اقلیمی ایفا کند. توسعه آلیاژهای جدید با استفاده از هوش مصنوعی، نویدبخش تحولی عظیم در صنعت انرژی هسته‌ای است. با پیشرفتهای بیشتر در این حوزه، می‌توان انتظار داشت که در آینده نزدیک شاهد تجاری‌سازی انرژی همجوشی و بهره‌مندی از مزایای بی‌شمار آن باشیم.برای مشاهده تازه ترین خبرها به صفحه اخبار علمی رسانه تکنا مراجعه کنید.
source