Op de laatste dag van de operatie, de Alcator C-Mod tokamak van het Plasma Science &Fusion Center van het Massachusetts Institute of Technology vestigde een nieuw record voor plasmadruk in een apparaat voor magnetische opsluiting. Deze resultaten helpen bij het valideren van de high-field-benadering van fusie-energie, wat kan leiden tot kleinere, goedkopere fusiecentrales.

Fusie-energie vereist dat het product van drie factoren - de deeltjesdichtheid van een plasma, zijn opsluitingstijd, en zijn temperatuur (het zogenaamde "triple product") — een bepaalde drempelwaarde overschrijden. Boven deze waarde, de energie die vrijkomt bij het fusieproces overschrijdt de energie die nodig is om de reactie gaande te houden.

Druk, wat het product is van dichtheid en temperatuur, is goed voor ongeveer tweederde van die uitdaging. Fusievermogensdichtheid neemt toe met het kwadraat van de druk, dus een verdubbeling van de druk leidt tot een viervoudige toename van de energieproductie. En aangezien de economie van fusie-energie zal worden gedomineerd door de kapitaalkosten, hoge vermogensdichtheden zullen essentieel zijn.

C-Mod is een compacte, hoge veldtokamak, die een schat aan nieuwe en belangrijke resultaten heeft opgeleverd sinds de start in 1993, bijdragen van gegevens die tests van kritische fysieke modellen uitbreiden naar nieuwe parameterbereiken en in nieuwe regimes. Het onderzoeksteam bestaat uit wetenschappers, ingenieurs, technici en studenten van MIT en een groot aantal nationale en internationale samenwerkende instellingen. De unieke en recordbrekende capaciteiten vloeien rechtstreeks voort uit de krachtige elektromagneet in het hart van het ontwerp.

Gedurende de 23 jaar dat Alcator C-Mod in bedrijf is, het heeft herhaaldelijk het record voor plasmadruk in een magnetisch opsluitingsapparaat verbeterd. De vorige waarde van 1,77 atmosfeer, ingesteld op C-Mod in 2005, werd overschaduwd door het nieuwe record van 2,05 atmosfeer (in andere eenheden 2,1 bar of 0,21 MPa). Deze laatste waarden werden bereikt door gebruik te maken van meer dan 4 megawatt radiofrequentieverwarming, het verhogen van de temperatuur in de C-Mod tot meer dan 35 miljoen graden Celsius of ongeveer twee keer zo heet als het centrum van de zon. De machine werkte met een centrale magnetische veldsterkte van 5,7 Tesla en 1,4 miljoen ampère elektrische stroom.

In deze nieuwe experimenten de C-Mod-resultaten overschreden de volgende hoogste druk, bereikt in andere apparaten, met ongeveer 70 procent. Tenzij er een nieuw experiment wordt aangekondigd en gebouwd, het drukrecord dat zojuist in C-Mod is ingesteld, zal waarschijnlijk de komende 15 jaar standhouden. ITER, een tokamak die momenteel in aanbouw is in Frankrijk, zal ongeveer 800 keer groter zijn in plasmavolume dan C-Mod, maar het zal werken bij een lager magnetisch veld. ITER zal naar verwachting tegen 2032 2,6 atmosfeer bereiken wanneer het volledig in bedrijf is, volgens een recent rapport van het Amerikaanse ministerie van Energie.

In 2012, de DOE besloot de financiering aan C-Mod stop te zetten vanwege budgettaire druk door de bouw van ITER. Naar aanleiding van dat besluit, het Amerikaanse Congres heeft de financiering van C-Mod voor een periode van drie jaar hersteld, die eindigde op 30 september.

Gedurende zijn hele leven, de resultaten van C-Mod hebben direct de ontwerpbeslissingen en operationele planning voor ITER ondersteund. Tegelijkertijd, ze wijzen de weg naar een fusie-ontwikkelingspad dat compacter, hogere veldapparatuur.

Zoals hierboven vermeld, fusievermogensdichtheid neemt toe met het kwadraat van de plasmadruk, die op zijn beurt schaalt als het kwadraat van het magnetische veld. Dus de fusievermogensdichtheid neemt toe als de vierde macht van het magnetische veld. Energiewinst schaalt met de derde macht van het veld. Uit deze argumenten het is duidelijk dat de meest kosteneffectieve fusie-apparaten zouden werken met de hoogste velden die betrouwbaar kunnen worden ontworpen. Bij verschillende eerdere gelegenheden, toen de Verenigde Staten van plan waren om hun eigen brandende plasma-apparaten te bouwen, bijvoorbeeld, de voorgestelde CIT, BPX- en BRAND-apparaten, het prijs-prestatie-argument leidde tot compacte high-field-ontwerpen. Vooruitkijkend en rekening houdend met de aanzienlijke kosten en het verlengde bouwschema voor ITER, die is ontworpen met supergeleidende magneettechnologie met een gemiddeld veld, een ontwikkelingspad met een hoger veld lijkt aantrekkelijk.

Tot voor kort, de optie met hoog veld stond alleen open voor gepulseerde experimenten, aangezien conventionele op niobium gebaseerde supergeleiders kritische stromen en velden hebben die fusiemagneten met groot volume zouden beperken tot ongeveer 6 Tesla. Echter, de industriële volwassenheid van zogenaamde hoge-temperatuur-supergeleiders (HTS) op basis van zeldzame aardverbindingen zoals yttrium-barium-koperoxide (YBCO) is een game changer. Een fusie proeffabriek concept, genaamd ARC, is ontwikkeld aan het MIT om de mogelijkheden te verkennen die mogelijk worden gemaakt door de nieuwe supergeleidende technologie. Deze studie toonde aan dat een machine ter grootte van de JET-tokamak, draaien met HTS-magneten op 9 Tesla en met genormaliseerde plasmaparameters die al zijn bereikt in hedendaagse experimenten, zou 500 megawatt fusie-energie en 200 megawatt netto elektriciteit kunnen produceren.