Fusie is een niet-koolstofgebaseerd proces voor energieproductie, waar lichtere atomen samensmelten tot zwaardere. Fusiereactoren werken door een "soep" van geladen deeltjes op te sluiten, bekend als een plasma, binnen krachtige magnetische velden. Maar deze magnetische velden moeten het plasma lang genoeg bevatten zodat het kan worden verwarmd tot extreme temperaturen - heter dan de zon - waar fusiereacties kunnen optreden.

Maar als een ballon die lucht vasthoudt, de magnetische velden kunnen lekken, waardoor de plasma-energie kan ontsnappen. Een vorm van een "lek" is een fenomeen dat bekend staat als een magnetisch eiland. Dit zijn onstabiele structuren in de magnetische velden die gaten in het veld scheuren en energie uit het plasma vrijgeven. het stoppen van de fusiereactie. Voor toekomstige fusiecentrales om efficiënt elektriciteit te produceren, de groei van magnetische eilanden moet worden voorkomen of geëlimineerd. In sommige gevallen, de eilanden kunnen worden geëlimineerd door een gelokaliseerde stroom erin te drijven.

Onlangs, echter, onderzoekers van de DIII-D National Fusion Facility in San Diego ontdekten een nieuwe manier om eilanden te elimineren. Ze merkten op dat het afvuren van bevroren pellets van de waterstofisotoop deuterium diep in het plasma de magnetische eilanden doet krimpen. Met behulp van computersimulaties, ze stelden vast dat de krimp waarschijnlijk werd veroorzaakt door verhoogde turbulentie in het plasma als gevolg van de geïnjecteerde pellets (Figuur 1). Theoretische berekeningen tonen aan dat de gekrompen eilanden volledig kunnen worden geëlimineerd met 70 procent minder stroom in het eiland dan wat normaal nodig is zonder de hulp van pelletinjectie.

"Dit is een belangrijke ontdekking, aangezien het de oplossing voor magnetische eilandcontrole kan uitbreiden naar operationele regimes waar andere methoden niet van toepassing zijn, " zei Dr. Laszlo Bardoczi, de General Atomics wetenschapper die de inspanning leidde. "In aanvulling, het kan warmte- en stroombronnen vrijmaken die anders nodig zouden zijn om de magnetische stabiliteit te behouden. Door deze hulpbronnen te besparen, kunnen we de netto-elektriciteitsoutput van een reactor verbeteren, of ze kunnen worden gebruikt om het plasma verder te manipuleren om betere prestaties te bereiken. Dus, de aanpak kan aanzienlijke voordelen bieden voor toekomstige reactoren."