A pesquisa sobre fusão tem sido dominada pela busca de uma maneira adequada de garantir o confinamento como parte da pesquisa sobre o uso da fusão para gerar energia. Em um artigo recente publicado em EPJ H , Fritz Wagner, do Instituto Max Planck de Física do Plasma, na Alemanha, oferece uma perspectiva histórica que descreve como nossa compreensão gradual de regimes de confinamento melhorados para o que são referidos como plasmas de fusão toroidal - confinados em uma forma de rosca usando campos magnéticos fortes - se desenvolveu desde os anos 1980. Ele explica até que ponto a compreensão dos físicos dos mecanismos que regem o transporte turbulento em tais plasmas de alta temperatura tem sido crítica para melhorar os avanços na coleta de energia de fusão.

A liberação de energia dos processos de fusão entre deuterons e tritons (fusão DT) requer altas temperaturas para superar o potencial de Coulomb, alta densidade para colisões frequentes e um tempo de confinamento de alta energia. O plasma é composto de cargas negativas leves e positivas pesadas com mobilidades fortemente diferentes. Contudo, aumentar a pressão por aquecimento adicional para trazer o plasma mais perto das condições de fusão faz com que a turbulência se torne mais violenta, de modo que o confinamento do plasma é degradado.

O nível de turbulência adversa, em última análise, reduz as perspectivas de fusão. Os físicos descobriram na década de 1980 que os plasmas em formato toroidal do tipo tokamak oferecem um caminho para a baixa turbulência graças à sua capacidade de se auto-organizar. Ao longo dos últimos 30 a 40 anos, eles perceberam que turbulência e fluxo de plasma estão ligados e se regulam mutuamente. De fato, eles descobriram que a variação espacial do fluxo de plasma regula a turbulência do tipo onda de deriva. Eles também descobriram que esse mecanismo é outro exemplo de um processo de auto-organização conhecido há muito tempo na dinâmica dos fluidos geofísicos.