La fusion nucléaire vient de franchir une nouvelle étape grâce à une équipe de chercheurs de l’école Polytechnique de Lausanne (Suisse). Mais avant de poursuivre, quelques rappels. Il existe plusieurs méthodes valides pour confiner du plasma et déclencher la fusion d’atomes légers en atomes plus lourds dans le but de produire un excédent d’énergie. L’approche retenue par le plus grand projet international ITER, est celle du Tokamak. On a un réacteur en forme de donut, dans lequel un peu de matière (en l’occurence du Deuterium et du Tritium) est confinée par d’imposants électroaimants et chauffée à des températures de plusieurs millions de degrés.
Plusieurs Tokamak ont déjà été construits, mais le problème est à chaque fois le même : la forme du plasma confiné à l’intérieur du Tokamak est très difficile à façonner et à maintenir. Sachant qu’il faut dans tous les cas absolument éviter que ce plasma très chaud ne touche directement les parois du réacteur – sous peine de provoquer des dégâts. Le formage du plasma est l’un des plus grands obstacles à l’avènement de réacteurs de fusion nucléaire commerciaux. Or, l’intelligence artificielle va vraisemblablement servir de solution miracle.
L’IA sera-t-elle indispensable dans les réacteurs de fusion nucléaire ?
Dans une étude publiée dans Nature, les chercheurs expliquent comment ils ont entraîné une intelligence artificielle dans le but de lui permettre de contrôler la forme du plasma en fusion à l’intérieur du réacteur. Ils ont pour cela frappé à la porte de Google qui lui ont fourni le système d’apprentissage machine réputé DeepMind. L’école Polytechnique de Lausanne dispose de son propre réacteur Tokamak expérimental, le Tokamak à Configuration Variable (TCV) qui comporte quelques 19 bobines magnétiques.
Les chercheurs ont donc implémenté un contrôle par DeepMind, en commençant par des simulations. Puis ils ont interfacé DeepMind avec leur réacteur TCV pour démontrer qu’un modèle d’apprentissage machine peut contrôler et stabiliser la forme du plasma. Selon les chercheurs, non seulement la technique fonctionne, mais elle pourrait radicalement changer l’approche retenue pour développer ce type de réacteurs. L’équipe estime que l’emploi d’une IA “réduit notablement l’effort de conception”, tout en permettant de choisir parmi une vaste gamme de configurations du plasma.
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L’expérience de l’université de Lausanne pourrait d’ailleurs être testée au sein du projet ITER qui devrait confiner son premier plasma à l’horizon 2025. Cette technologie très prometteuse pourrait en tout cas permettre de délivrer la fusion nucléaire plus rapidement que l’horizon 2040 auquel on pense que les premières centrales de fusion nucléaire commerciales seront construites.
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