O plasma de fusão em forma de donut em tokamaks frequentemente experimenta um fenômeno conhecido como turbulência de plasma, que pode dificultar o confinamento eficiente de calor e partículas e levar a instabilidades. No entanto, pesquisas e avanços recentes mostraram métodos promissores para mitigar essa turbulência adversa e melhorar o desempenho do plasma.

Uma abordagem para reduzir a turbulência é conhecida como “cisalhamento magnético”. Ao moldar cuidadosamente os campos magnéticos dentro do tokamak, aumentando especificamente o gradiente do campo magnético na periferia do plasma, é possível suprimir a turbulência e melhorar a estabilidade do plasma. Isto pode ser conseguido otimizando a forma do plasma e aplicando configurações de campo magnético personalizadas.

Outra técnica envolve a injeção de impurezas ou espécies de gases nobres no plasma. Ao introduzir estes elementos externos em quantidades controladas, é possível modificar as características da turbulência do plasma e reduzir a sua intensidade. Esta abordagem, conhecida como "semeadura de impurezas", mostrou eficácia na mitigação de modos localizados na borda (ELMs), que são explosões de turbulência na borda do plasma que podem levar a perdas significativas de calor e partículas.

A supressão da turbulência plasmática também pode ser alcançada modulando a rotação do plasma. Ao injetar feixes neutros ou empregar métodos personalizados de aquecimento e acionamento de corrente, é possível induzir rotação de plasma e fluxos de cisalhamento. Esses fluxos ajudam a estabilizar o plasma e a suprimir a turbulência, levando a um melhor confinamento e desempenho do plasma.

Além dessas técnicas, também estão sendo realizadas pesquisas sobre métodos de controle em tempo real. Ao utilizar sistemas avançados de diagnóstico e controle, os pesquisadores podem monitorar e ajustar ativamente os parâmetros do plasma para mitigar a turbulência e otimizar a estabilidade do plasma. Isso envolve o controle rápido e preciso de vários atuadores, como campos magnéticos, aquecimento e acionamento de corrente, com base em medições em tempo real do comportamento do plasma.

Ao combinar estes métodos e avançar a nossa compreensão da dinâmica e turbulência do plasma, cientistas e engenheiros estão continuamente a trabalhar para melhorar o desempenho dos plasmas de fusão e desbloquear o seu potencial para a produção futura de energia.