تا حالا به این فکر کردی که اگه بتونیم رآکتورهای هستهای کوچیک بسازیم که خودشون بفهمن کی باید چهقدر برق بدن، چقدر خفن میشه؟ خب، دانشمندای آمریکا دقیقاً رو همین موضوع کار کردن! داستان اینه که یه تیم محقق به رهبری دانشگاه میشیگان تونستن یه الگوریتم مبتنی بر فیزیک بنویسن که به رآکتورهای هستهای کوچیک یا همون “میکرو رآکتورها” اجازه میده به طور هوشمند قدرت خروجی رو خودشون کم و زیاد کنن.
اول بذار همین اول یه توضیح بدم: “میکرو رآکتور هستهای” یعنی یه رآکتور خیلی کوچیک که میتونه تا ۲۰ مگاوات انرژی تولید کنه–اونم یا برای گرما یا تولید برق. این کوچولوعا چون جمع و جور و سبکن، حسابی به درد جاهایی میخورن که دسترسی به برق سخته، مثلاً پایگاههای نظامی یا حتی روی کشتی.
حالا مشکلی که وجود داره اینه که این رآکتورهای کوچیک شاید تو جاهایی باشن که آدم بفرستی اونجا سخت باشه یا اصلاً نشدنی. تو رآکتورهای بزرگ، همیشه کلی آدم هست که باید دستی برن قدرت رو کم و زیاد کنن، ولی واسه این کوچیکا نمیشه همین کار رو کرد. بیا اینجاش رو ببین که این الگوریتم جدید چی کار میکنه!
تیم دانشگاه میشیگان یه روش به اسم “کنترل پیشبین مدل” (Model Predictive Control – MPC) استفاده کردن. حالا این MPC دقیقاً یعنی چی؟ یعنی سیستمی که با توجه به شرایط فعلی، آینده رو پیشبینی میکنه و بهترین کار رو برای کنترل میزان خروجی پیدا میکنه. همهچی بر اساس ریاضی و فیزیکه، نه هوش مصنوعی. الگوریتمشون میتونه بگه که درامای کنترلی (Control Drums) که دور هستهی رآکتور هستن، چجوری بچرخن: اگه به سمت داخل باشن قدرت کمتر میشه، اگه به بیرون باشن قدرت بیشتر!
یه نکته باحال: واسه دقت بیشتر، یه ابزار شبیهساز به اسم PROTEUS هم وارد کار شده که دقیقاً رفتار واقعی رآکتور رو شبیهسازی میکنه. این طوری میتونستن مطمئن باشن که الگوریتم واقعاً تو دنیای واقعی هم جواب میده و فقط یه حل ریاضی خشک و خالی نیست.
حالا چه طور مطمئن شدن جواب میده؟ اومدن الگوریتم رو تست کردن تا ببینن اگه بهش بگن ۲۰ درصد در دقیقه قدرت رو بیشتر یا کمتر کن، چقدر از هدفش فاصله میگیره. نتیجه؟ اختلافش فقط ۰.۲۳۴ درصد بود! یعنی واقعاً دقیق و قابل اعتماد. جالبیش اینجاست که هیچ نیازی هم به هوش مصنوعی نداشت و همهچیش کاملاً شفاف و قابل توضیح بود–این برای “نهادهای نظارتی” (Regulatory Bodies یعنی سازمانهایی که باید مطمئن بشن همه چی امن و قانونیه) خیلی مهمه.
این تکنولوژی پتانسیل این رو داره که تو آینده نزدیک کلی از این رآکتورهای کوچیک رو بی نیاز از آدم، خودکار و امن روی کار بیاره. الانم چند تا شرکت بزرگ تو آمریکا دارن روش سرمایهگذاری میکنن: مثلاً نیروی هوایی آمریکا به یه شرکت به اسم Nano Nuclear Energy قرارداد داده که تو واشنگتن رآکتور آزمایشی بزنه. یه شرکت دیگه به اسم Last Energy قرار گذاشته تو تگزاس ۳۰ تا از این میکرو رآکتورها بسازه! فکر کن همه اینا دیگه نیاز به اپراتورهای حضوری نداشته باشن، چقدر امنتر و آسونتر میشه مدیریت کرد.
تستهای بیشتری هم انجام دادن تا مطمئن بشن الگوریتم تو شرایط مختلف از کار نمیافته. این نشون داده که الگوریتم واقعا قابل اعتماد و قابل اطمینانه و دیگه لازم نیست برای هر مدل جدید، دوباره چرخ رو از اول اختراع کنن.
در کل، این الگوریتم هم امنیت و هم صرفه اقتصادی رو بالا میبره و داره راه رو برای نسل جدید انرژی هستهای باز میکنه!
راستی اگه دوست داری بیشتر بدونی، بدون که خود مطالعات کامل تو ژورنال Progress in Nuclear Energy چاپ شده.
حالا اگه سوالی داشتی یا جایی برات مبهم بود با خیال راحت بپرس، که کلی حرف واسه گفتن دارم! 😄
منبع: +
