L’intelligence artificielle : Renforcer la sécurité des réacteurs nucléaires.

Les Réseaux de Neurones “Naïfs”

Des ingénieurs de l’Université Purdue à Lafayette, dans l’État de l’Indiana, mettent au point un système innovant utilisant l’intelligence artificielle pour préserver la sécurité des réacteurs nucléaires. Dans un article publié dans le journal IEEE Transactions on Industrial Electronics, les chercheurs ont introduit un cadre d’apprentissage profond nommé réseau de neurones convolutionnels bayésiens naïfs, capable d’identifier efficacement les fissures dans les réacteurs en analysant des images vidéo individuelles. Ce procédé pourrait améliorer la sécurité des contrôles d’inspection.

Selon Mohammad Jahanshahi, professeur adjoint à l’école d’ingénierie civile de Purdue, “il est crucial de procéder à des inspections régulières des éléments des centrales nucléaires pour assurer un fonctionnement sûr”. Il précise qu’aujourd’hui, ces inspections sont souvent chronophages, ennuyeuses et subjectives, nécessitant des techniciens humains pour examiner les vidéos d’inspection afin d’identifier les fissures.

Le système d’IA développé à Purdue a été formé à l’aide d’un ensemble de données contenant environ 300 000 échantillons de fissures et de zones intactes. L’intelligence artificielle analyse les images vidéo des réacteurs, qui sont généralement immergés pour les refroidir, rendant leur inspection manuelle encore plus complexe. L’IA examine chaque image et détecte les dommages à partir de « patchs » vidéo qui se chevauchent. Les fissures sont suivies d’un cadre à l’autre grâce à un algorithme de fusion de données.

Jahanshahi signale que cette fusion de données permet d’atteindre une prise de décision plus fiable, avec un taux de réussite de 98,3 % pour l’identification des fissures, dépassant de loin les techniques les plus avancées actuellement en usage.

Le “Saint Graal” de l’Énergie Renouvelable

Alors que la planète se tourne de plus en plus vers des sources d’énergie renouvelables, l’énergie nucléaire émerge comme une alternative intéressante. L’un des principaux atouts de l’énergie nucléaire est qu’elle n’est pas soumise aux limitations habituelles des sources comme le solaire et l’éolien, qui dépendent des conditions environnementales pour fonctionner. L’objectif ultime, pour beaucoup, est de réaliser la fusion nucléaire, souvent considérée comme le « saint graal » de l’énergie renouvelable.

Bien que des avancées significatives aient été réalisées dans la stabilisation et le maintien des réactions de fusion, il faudra encore du temps avant que nous puissions compter sur cette technologie pour répondre à nos besoins énergétiques quotidiens.

Actuellement, nous avons accès à l’énergie nucléaire sous forme de fission, que des chercheurs dans le monde entier cherchent à améliorer. Des progrès considérables sont réalisés avec les réacteurs nucléaires à sels fondus, qui utilisent des fluides au lieu de solides. Cela permet à la sel de jouer à la fois le rôle de combustible et de refroidisseur.

Le système de sécurité développé à Purdue pourrait renforcer le soutien du public envers l’énergie nucléaire, ce qui est crucial pour maintenir cette option comme source d’énergie alternative. Depuis la catastrophe de Tchernobyl en 1986, 56 des 99 principaux accidents nucléaires se sont produits aux États-Unis, un pays où l’énergie nucléaire représente 20 % de la production d’électricité.

Jahanshahi explique que “l’un des facteurs clés à l’origine de ces incidents est la présence de fissures qui peuvent entraîner des fuites”. Vingt des accidents mentionnés étaient dus à des fissures, engendrant des coûts de 2 milliards de dollars. Le vieillissement des infrastructures est le principal responsable des pertes de fonctionnalités et des problèmes de sécurité causés par la fatigue, la fragilisation, l’usure, l’érosion, la corrosion et l’oxydation.

Assurer la sécurité de l’énergie nucléaire est donc une étape essentielle pour favoriser une adoption plus large de ce qui est, en réalité, l’une des sources d’énergie les plus renouvelables dont nous disposons. De cette manière, l’énergie nucléaire pourrait jouer un rôle important dans la lutte contre le changement climatique et le réchauffement de la planète.

FAQ

Quels sont les avantages de l’énergie nucléaire par rapport aux énergies renouvelables classiques ?

L’énergie nucléaire peut fonctionner indépendamment des conditions climatiques, contrairement au solaire et à l’éolien.

Pourquoi la sécurité est-elle si cruciale dans le domaine de l’énergie nucléaire ?

Des défaillances peuvent causer des accidents graves, mettant en danger la population et l’environnement, d’où la nécessité de systèmes de sécurité avancés.

Quelle est la différence entre la fission et la fusion nucléaire ?

La fission consiste à diviser des noyaux d’atomes lourds pour libérer de l’énergie, tandis que la fusion combine des noyaux d’atomes légers pour créer de l’énergie.

Quelles sont les innovations récentes dans le domaine des réacteurs nucléaires ?

Les réacteurs à sels fondus sont une avancée majeure, utilisant des fluides comme combustibles, ce qui améliore la sécurité et l’efficacité.

Quels défis reste-t-il à relever pour l’énergie nucléaire ?

La gestion des déchets nucléaires, la sécurité et le coût des technologies actuelles demeurent des défis majeurs à surmonter.