Trung Quốc triển khai công nghệ AI cho hệ thống năng lượng hạt nhân

Ngày 18/7, tại Diễn đàn “AI và năng lượng hạt nhân tiên tiến: Kiến tạo tương lai bền vững và thông minh”, do Viện Vật lí Hiện đại thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc tổ chức trong khuôn khổ Hội nghị Trí tuệ nhân tạo Thế giới 2026, Trung Quốc chính thức công bố lộ trình công nghệ AI dành cho hệ thống năng lượng hạt nhân tiên tiến dẫn động bằng máy gia tốc (AI for ADANES).

Lộ trình AI cho hệ thống năng lượng hạt nhân tiên tiến

Cùng thời điểm, Liên minh đổi mới toàn diện đầu tiên của Trung Quốc về hệ thống này cũng được thành lập, quy tụ các viện nghiên cứu, doanh nghiệp hạt nhân phân hạch và nhiệt hạch, công ty AI cùng các tổ chức tài chính.

Điểm đột phá của lộ trình là xây dựng hệ thống trí tuệ dựa trên “mô hình thế giới nội tại vật lí”, kết hợp ba yếu tố: Dữ liệu, mô hình vật lí và kinh nghiệm chuyên gia. Cách tiếp cận này nhằm giải quyết mâu thuẫn giữa bản chất “hộp đen, khó kiểm soát” của AI và yêu cầu “không khoan nhượng với rủi ro an toàn” của ngành hạt nhân.

Kiến trúc AI for ADANES gồm năm tầng: Nguồn dữ liệu thống nhất; mô hình thế giới nội tại vật lí; khả năng kiểm soát thế giới vật lí; phối hợp giữa các tác nhân thông minh; và học hỏi, tiến hóa liên tục. Theo định hướng này, AI sẽ được tích hợp vào toàn bộ vòng đời của hệ thống, từ thiết kế, mô phỏng, thử nghiệm đến vận hành và bảo trì.

Hệ thống năng lượng hạt nhân tiên tiến dẫn động bằng máy gia tốc do Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc đề xuất, có khả năng tích hợp sản xuất nhiên liệu hạt nhân, chuyển hóa nhiên liệu đã qua sử dụng và phát điện. Hệ thống hoạt động ở trạng thái dưới tới hạn, nhưng sự kết hợp giữa máy gia tốc, bia phản ứng và vùng lò tạo ra những thách thức lớn về kiểm soát và vận hành ổn định lâu dài.

AI được kì vọng hỗ trợ giám sát, phát hiện bất thường, dự báo xu hướng vận hành và tối ưu hóa hệ thống. Tuy nhiên, AI cũng có thể hưởng lợi từ chính năng lượng hạt nhân khi nhu cầu điện cho các trung tâm dữ liệu ngày càng tăng.

AI và hạt nhân: Mối quan hệ hỗ trợ hai chiều

Tại diễn đàn, Chủ tịch Hội Hạt nhân Trung Quốc Wang Shoujun cho rằng AI sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao chất lượng, hiệu quả và an toàn trong toàn bộ vòng đời năng lượng hạt nhân. Ở chiều ngược lại, năng lượng hạt nhân có thể cung cấp nền tảng điện ổn định, không carbon cho ngành AI.

Theo các chuyên gia, mức tiêu thụ điện cho năng lực tính toán của Trung Quốc có thể đạt 800 tỉ kWh vào năm 2030. Trong khi đó, điện hạt nhân được xem là nguồn điện nền phù hợp cho các trung tâm dữ liệu nhờ khả năng cung cấp điện ổn định liên tục và phát thải carbon thấp.

Mối quan hệ giữa AI và hạt nhân vì thế có thể tạo thành một vòng tròn tương hỗ. AI giúp năng lượng hạt nhân trở nên thông minh, hiệu quả và an toàn hơn. Ngược lại, năng lượng hạt nhân cung cấp nền tảng điện ổn định cho các trung tâm dữ liệu và hệ thống tính toán AI.

Tại diễn đàn, Chủ tịch Hội Hạt nhân Trung Quốc Wang Shoujun cho rằng AI sẽ đóng vai trò cốt lõi trong việc nâng cao chất lượng, hiệu quả và an toàn trong toàn bộ vòng đời của ngành năng lượng hạt nhân. Đồng thời, năng lượng hạt nhân có thể trở thành nền tảng năng lượng ổn định, không carbon cho ngành AI.

Các chuyên gia khác cũng nhấn mạnh sự hội tụ giữa chuyển dịch năng lượng và cuộc cách mạng số. Theo họ, việc AI và năng lượng hạt nhân tiên tiến hỗ trợ lẫn nhau có thể trở thành một hướng đi quan trọng cho quá trình nâng cấp công nghiệp.

Trong thực tế, Trung Quốc đã bắt đầu triển khai AI trong nhiều lĩnh vực của ngành hạt nhân. Sun Yongbin, Chủ tịch Công ty Công nghệ Số CGN, chia sẻ kinh nghiệm ứng dụng các giải pháp số trong vận hành điện hạt nhân thương mại, đồng thời nhấn mạnh sự cần thiết của một hệ thống phòng thủ an toàn hạt nhân dựa trên giải pháp số toàn diện.

Trong lĩnh vực vật liệu hạt nhân, Zheng Mingguang, kỹ sư trưởng về năng lượng hạt nhân của Tập đoàn Điện lực Nhà nước Trung Quốc, cho rằng cần sử dụng AI để xây dựng chuỗi hoàn chỉnh từ thiết kế, chế tạo đến đánh giá vật liệu thông minh, qua đó hỗ trợ quá trình phát triển các thế hệ công nghệ hạt nhân tiếp theo.

Những nghiên cứu cụ thể cũng đang được triển khai. He Xinfu, nhà nghiên cứu tại Viện Năng lượng Nguyên tử Trung Quốc, giới thiệu các kết quả ứng dụng AI trong nghiên cứu vật liệu lò phản ứng, trong đó có thuật toán nhận diện thông minh các khuyết tật do chiếu xạ.

Ở lĩnh vực nhiệt hạch, Xiao Bingjia, nhà nghiên cứu tại Viện Khoa học Vật lí Hợp Phì, cho biết nhóm nghiên cứu đã đạt được tiến bộ trong việc sử dụng học tăng cường để điều khiển plasma theo thời gian thực tại thiết bị EAST, thường được gọi là “Mặt trời nhân tạo” của Trung Quốc. Hệ thống đạt độ chính xác 98% trong dự đoán hiện tượng đứt gãy plasma.

Những thành tựu này cho thấy AI đang dần chuyển từ công cụ hỗ trợ sang một thành phần quan trọng trong quá trình nghiên cứu và vận hành các hệ thống năng lượng phức tạp.

Giới hạn của AI trong an toàn hạt nhân

Dù AI mang lại nhiều kì vọng, các chuyên gia tại diễn đàn nhấn mạnh rằng quyết định cuối cùng về an toàn hạt nhân phải thuộc về con người.

He Yuan cho rằng quyền quyết định liên quan đến an toàn hạt nhân không thể được giao hoàn toàn cho AI. Tan Sichao, giáo sư Đại học Kĩ thuật Cáp Nhĩ Tân, đề xuất nguyên tắc “phân loại, phân cấp và tiêu chuẩn hóa” để xác định rõ giới hạn kĩ thuật của AI trong các hệ thống an toàn hạt nhân.

Giáo sư Zhang Qin của Đại học Thanh Hoa cho rằng AI cần chuyển từ “hộp đen” sang “hộp trắng”, nghĩa là phải có khả năng giải thích các quyết định dựa trên những mối quan hệ nhân quả. Đây là yêu cầu đặc biệt quan trọng trong lĩnh vực mà mọi quyết định đều cần được kiểm chứng và truy xuất.

Deng Yue, giáo sư Đại học Hàng không Vũ trụ Bắc Kinh, nhấn mạnh AI for Science không nên bị thần thánh hóa nhưng cũng không nên bị từ chối. Quyết định cuối cùng vẫn phải do các nhà khoa học đưa ra.

Giáo sư Waclaw Gudowski thuộc Viện Công nghệ Hoàng gia Thụy Điển cho rằng AI cũng cần năng lượng hạt nhân, song sự phát triển của hai lĩnh vực cần gắn với hợp tác quốc tế và khuôn khổ không phổ biến vũ khí hạt nhân.

Diễn đàn đã đạt được tám nhận thức chung, tập trung vào việc thúc đẩy sự hỗ trợ hai chiều giữa AI và năng lượng hạt nhân; xây dựng mô hình công nghệ dựa trên dữ liệu, mô hình vật lí và kinh nghiệm chuyên gia; duy trì nguyên tắc không khoan nhượng với an toàn hạt nhân; phát triển nền tảng nghiên cứu dùng chung; mở ra hướng “năng lượng hạt nhân tiên tiến + năng lực tính toán không carbon”; đào tạo nhân lực liên ngành và tăng cường hợp tác quốc tế.

Việc công bố lộ trình AI for ADANES đánh dấu bước tiến mới trong quá trình phát triển năng lượng hạt nhân tiên tiến thông minh của Trung Quốc. Công nghệ này sẽ tiếp tục đi qua các giai đoạn từ kiểm chứng nguyên lí, kiểm chứng kĩ thuật, ứng dụng trình diễn đến thúc đẩy công nghiệp hóa.

Nếu thành công, sự kết hợp giữa AI và năng lượng hạt nhân có thể tạo ra một mô hình mới cho ngành năng lượng thế kỉ XXI: AI giúp hệ thống hạt nhân trở nên thông minh hơn, còn năng lượng hạt nhân cung cấp nền tảng điện ổn định cho kỉ nguyên AI.

Tuy nhiên, trong lĩnh vực đặc biệt nhạy cảm này, trí tuệ nhân tạo càng mạnh thì yêu cầu về khả năng giải thích, kiểm soát và trách nhiệm của con người càng lớn.