Een van de grootste obstakels voor het produceren van energie via fusie op aarde is de vorming en groei van kleine magnetische veldimperfecties in de kern van experimentele fusiereactoren. Deze reactoren, genaamd tokamaks, beperk heet geïoniseerd gas, of plasma. Als de onvolkomenheden blijven bestaan, ze laten de energie die is opgeslagen in het opgesloten plasma weglekken; als het mag groeien, ze kunnen leiden tot een plotselinge beëindiging van de plasmaontlading. Recente simulaties van tokamak-ontladingen met snelle, energetische ionen hebben aangetoond dat de structuur van het magnetische veld deze magnetische imperfecties kan stabiliseren of destabiliseren, of "scheurende" instabiliteiten. Het resultaat hangt af van de spiraalvormige structuur van het veld terwijl het rond de tokamak slingert.

Energetische ionen, alomtegenwoordig in fusieplasma's, kan een sterke stabiliserende of destabiliserende kracht zijn. De keuze hangt af van de magnetische afschuiving in het plasma. Inzicht in de fysica die het begin van de instabiliteiten veroorzaakt, kan ertoe leiden dat ze worden vermeden, een "zero tolerance"-aanpak, essentieel voor de stabiele werking van ITER. ITER is een belangrijke stap tussen het fusieonderzoek van vandaag en de fusiecentrales van morgen. Ook, de resultaten verklaren veel experimentele waarnemingen van scheurinstabiliteiten die de maximale warmte-energie die kan worden ingesloten, beperken.

Geavanceerde tokamaks bereiken plasma's met hoge thermische energie door stralen van hete ionen te injecteren die botsen met, en daardoor warmte, het achtergrondplasma. Experimenten met brandend plasma die energie opwekken uit fusiereacties, zoals ITER, zal ook een aanzienlijke populatie van hete alfadeeltjes hebben, het bijproduct van fusie. De effecten die energetische ionen hebben op de goedaardige instabiliteiten, zoals de zaagtandinstabiliteit, waardoor de temperatuur nabij de plasmakern afvlakt, en de ringkern Alfvén eigenmode, wat intuïtief een "trilling" (wobbel) is van de magnetische veldlijnen, zijn al een tijdje bekend.

Naarmate de huidige en opgesloten energie in plasma's worden verhoogd, een "stabiliteitsgrens" kan worden overschreden wanneer de thermische druk (dat wil zeggen de warmte-energie) een bepaalde fractie van de magnetische energie overschrijdt die de magnetische fles omvat die het plasma opsluit. Deze "scheurende" instabiliteiten creëren onvolkomenheden in het magnetische veld. Als deze onvolkomenheden groeien, ze kunnen een grootschalige verstoring veroorzaken, die de plasma-opsluiting beëindigt en de machine kan beschadigen. Simulaties van tokamak-ontladingen met snelle, energetische ionen hebben de opkomst van een stabiliserende invloed laten zien, of kracht, aan de ontwrichtende instabiliteiten. Of de kracht stabiliseert of destabiliseert, hangt af van de "shear, " die meet hoe de magnetische veldlijnen zich om de bagelvormige, of ringkern, plasma in de tokamak. Bij positieve afschuiving het gebruikelijke geval, de energetische ionen stabiliseren.

Echter, het binnenste gebied van tokamaks kan vaak een lage of negatieve (omgekeerde) magnetische afschuiving hebben, en dit leidt tot een destabiliserende kracht, genoeg om de scheurmodus onstabiel te maken, daardoor mogelijk tot een storing leiden. Terwijl we op weg zijn naar gecontroleerde vermijding van verstoringen in ITER, het is van cruciaal belang om geavanceerde stabiliteitsmodellen op te nemen in actieve controlestrategieën om onstabiele omstandigheden te voorkomen.