Кусок ядерного топлива внутри реактора — это не просто твёрдое тело. При нагреве атомы урана в нём начинают «шевелить» своими магнитными моментами, и это движение меняет теплопроводность и другие свойства. Раньше точно рассчитать такое поведение было почти невозможно: квантовые вычисления требуют невообразимых ресурсов, а обычные модели не учитывают связь между магнетизмом и колебаниями кристаллической решётки.
Теперь на помощь пришла нейросеть. Ей скормили тысячи квантовых расчётов для разных магнитных конфигураций урана, и она научилась предсказывать энергию и силы, действующие на атомы. С этой нейросетью удалось смоделировать поведение миллионов атомов и увидеть, как при нагреве магнитный порядок разрушается — как строй солдат, который рассыпается в толпу.
Пока модель ошибается в деталях: при низких температурах она предсказывает другое магнитное состояние, чем наблюдают в эксперименте. Но сам переход она воспроизводит с правильной температурой. Это важный шаг: значит, нейросети могут заменить дорогие квантовые расчёты для больших систем и помочь проектировать более безопасное и эффективное ядерное топливо.
Диоксид урана плавится при 2865 °C — это выше температуры поверхности расплавленной лавы, но ниже, чем в дуге электросварки.