Un morceau de combustible nucléaire à l'intérieur d'un réacteur n'est pas qu'un simple solide. Lorsqu'on le chauffe, les atomes d'uranium commencent à « remuer » leurs moments magnétiques, et ce mouvement modifie la conductivité thermique et d'autres propriétés. Auparavant, calculer précisément un tel comportement était presque impossible : les calculs quantiques exigent des ressources inimaginables, et les modèles ordinaires ne tiennent pas compte du couplage entre magnétisme et vibrations du réseau cristallin.
Aujourd'hui, un réseau de neurones vient à la rescousse. On lui a donné des milliers de calculs quantiques pour différentes configurations magnétiques de l'uranium, et il a appris à prédire l'énergie et les forces agissant sur les atomes. Avec ce réseau, il a été possible de simuler le comportement de millions d'atomes et d'observer comment, lors du chauffage, l'ordre magnétique se désagrège — comme un rang de soldats qui se disperse en foule.
Pour l'instant, le modèle se trompe dans les détails : à basse température, il prédit un état magnétique différent de celui observé expérimentalement. Mais il reproduit la transition elle-même avec la bonne température. C'est une étape importante : cela signifie que les réseaux de neurones peuvent remplacer les coûteux calculs quantiques pour de grands systèmes et aider à concevoir un combustible nucléaire plus sûr et plus efficace.
Le dioxyde d'uranium fond à 2865 °C — c'est plus chaud que la surface de la lave en fusion, mais moins chaud que l'arc d'un poste à souder électrique.