Onderzoekers hebben de mechanismen achter betrouwbare kernfusie ontdekt door solitaire perturbatie (SP) -structuren te observeren binnen microseconden vanaf het begin van de voetstukerosie, suggereert een sterke correlatie tussen SP-generatie en de ineenstorting van het voetstuk. Deze observatie moet solide experimentele gegevens opleveren om de heersende vergelijkingen te identificeren voor de mechanismen achter het genereren van SP en het instorten van het voetstuk. De SP's in de plasmagrenslaag kunnen ook van algemeen belang zijn als een sterk niet-lineair grensverschijnsel.

De zon is een hoofdreeksster en wekt dus zijn energie op door kernfusie van waterstofkernen tot helium. Fusie produceert energie die vele malen groter is dan kernsplijting. Nu de gevolgen van klimaatverandering en uitputting van fossiele brandstoffen duidelijk worden, wetenschappers over de hele wereld hebben getracht een bron van schone, duurzaam, en overvloedige energie. En daartoe, kernfusie heeft het potentieel om in de energiebehoefte van de mensheid te voorzien.

De belangrijkste kandidaat voor een praktische fusiereactor is de tokamak-reactor die de kracht van de zon hier op aarde benut. Het is een fusiereactor met magnetische opsluiting die magnetische velden gebruikt om fusiebrandstof in plasmavorm tot miljoenen graden op te sluiten. Echter, vergelijkbaar met het knijpen van een ballon tot hij barst, het toroïdale gemagnetiseerde plasma opgesloten in de tokamak ontwikkelt instabiliteiten langs de buitenranden. De resulterende stroom van energie en deeltjes die vrijkomen door de 'burst' of het instorten van het voetstuk, kan de raakpunten op de naar het plasma gerichte componenten van de tokamak ernstig beschadigen. Wetenschappers streven er momenteel naar deze crashes te begrijpen en te beheersen, aangezien het een kritieke kwestie is voor de succesvolle werking van de Internationale Thermonucleaire Experimentele Reactor (ITER) en andere toekomstige fusiereactoren.

Onderzoek uitgevoerd door het team van professor Gunsu S. Yun en internationale medewerkers heeft een grote bijdrage geleverd aan het oplossen van dit mysterie door solitaire verstoringsstructuren (SP) te observeren binnen microseconden vanaf het begin van de voetstukerosie, suggereert een sterke correlatie tussen SP-generatie en de ineenstorting van het voetstuk. Deze prestatie is gepubliceerd in het wereldberoemde Wetenschappelijke rapporten .

Het team gebruikte gegevens van het elektronen cyclotron emissie imaging (ECEI) systeem en de ringkern Mirnov spoel array op de KSTAR, of Korea Supergeleidend Tokamak Advanced Research, en ontdekte een duidelijk ander fenomeen dan de algemeen waargenomen quasi-stable edge-localized filamentary modes (QSM's). Het team observeerde routinematig QSM's en hun complexe structurele overgangen zonder crashes op de KSTAR, wat suggereerde dat QSM's niet direct gecorreleerd zijn aan de crash.

Professor Yun verwacht dat de nieuwe waarneming van het onderzoeksteam solide experimentele gegevens oplevert om de heersende vergelijkingen te identificeren voor de mechanismen achter het genereren van SP en het instorten van het voetstuk. Hij verwacht ook dat de SP's in de plasmagrenslaag ook algemeen interessant kunnen zijn als een sterk niet-lineair grensverschijnsel.