¿Puede la Inteligencia Artificial manejar los reactores nucleares?

Las imágenes de lo ocurrido en Chernobyl que nos muestra la serie homónima, recordando que se trata de una ficción construida sobre hechos reales, deja varios temas para el análisis. Uno de ellos es la interpretación del accidente en los momentos posteriores. Allí se lo ve al Jefe de Turno, Anatoly Diatlov, en una sala de control con centenares de lecturas de distintos instrumentos, rodeado de su media docena de ayudantes.

Cuando empiezan a sonar las alarmas, Diatlov se preocupa por dos cosas: bajar las barras de control, de manera de “apagar” la reacción nuclear, y refrigerar el núcleo. Sus ayudantes, a quienes envía a evaluar la situación y a bajar manualmente las barras, le dicen que “ya no hay reactor, no hay núcleo”, pero Diatlov no les da crédito, e insiste con sus prioridades, las cuales a esa altura eran irrealizables.

Recordando nuevamente que se trata de una ficción, la escena muestra un hecho real: la dificultad de interpretar una situación compleja que se da cuando uno cuenta con la medición temporal de centenares o miles de variables, pero muchas de ellas se salen de sus rangos habituales al mismo tiempo. También podemos recordar que en el accidente ocurrido en Three Mile Island, en Estados Unidos, sin las consecuencias catastróficas de Chernobyl, decenas de personas pugnaban en la sala de control por entender lo que estaba ocurriendo.

¿La Inteligencia Artificial podría hacerlo mejor? ¿Podría, quizás no en un primer paso operar un reactor nuclear de manera autónoma, pero sí asistir al operador, particularmente en la evaluación de situaciones incidentales?

Pues bien, mucha gente cree que sí y hay importantes desarrollos en este sentido. A partir de 2015, aproximadamente, se comenzaron a disparar los estudios académicos y papers publicados por investigadores de universidades de prestigio, como el MIT y la de Michigan, al tiempo que el Organismo Internacional de Energía Atómica tomaba nota y organizaba seminarios sobre el tema. Y ese desarrollo fue llegando a las principales empresas del sector.

Las aplicaciones de la Inteligencia Artificial que ya se están usando o se encuentran próximas a estarlo incluyen: optimización de mantenimiento, análisis automático de datos de inspección y monitoreo, cálculo neutrónico, prevención de accidentes. El primer caso es común a otras industrias, como la petrolera, en el que el análisis de los datos de cada máquina con técnicas de machine learning permite realizar un diagnóstico para cada una en tiempo real, en lugar de someterlas a mantenimiento cada cierto número determinado de horas de operación.

Los siguientes ejemplos, en cambio, ya son específicos de la industria nuclear. En efecto, el cálculo del flujo neutrónico tanto dentro de un reactor nuclear como en piletas de combustible gastado tiene una larga tradición; de hecho, Enrico Fermi realizaba esos cálculos en 1942 cuando se puso crítico el primer reactor nuclear creado por el hombre en la Universidad de Chicago. Actualmente podemos encontrar la resolución de ese problema con redes neuronales y otras técnicas similares. El impacto de un buen cálculo es importante en la economía de los reactores nucleares, ya que un más preciso recambio de combustible da lugar a una mejor utilización y, con ello, reducción de costos.

Pero quizás el impacto más fuerte sería el mencionado al comienzo, el análisis e interpretación de situaciones incidentales o accidentales y, quizás, el manejo de tales situaciones, en algún estadio posterior. En la actualidad ya hay estudios que muestran buena perfomance en escala de laboratorio para detectar algunos eventos significativos como la pérdida de refrigerante de un reactor, y se avanza con los digital twins, simuladores que asistan a los operadores en tiempo real.

Finalmente, la operación muy automatizada de reactores nucleares sería indispensable para su utilización en la propulsión espacial, donde no se puede contar con un equipo de operadores e ingenieros para atender el reactor, lo que, por ejemplo, reduciría significativamente el tiempo de viaje de las misiones tripuladas a Marte.

Así, energía nuclear, inteligencia artificial y exploración espacial abrirían una nueva etapa para la Humanidad.

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