El tokamak es una cámara experimental que contiene un gas de partículas cargadas energéticamente, plasma, para desarrollar la producción de energía a partir de la fusión nuclear. La mayoría de los tokamaks grandes crean el plasma con solenoides, grandes bobinas magnéticas que se enrollan en el centro de los vasos e inyectan la corriente que inicia el plasma y completa el campo magnético que mantiene el gas supercaliente en su lugar. Pero los tokamaks del futuro deben prescindir de solenoides, que funcionan en pulsos cortos en lugar de semanas o meses a la vez, como tendrán que hacer las plantas comerciales de energía de fusión.

Simulaciones por computadora recientes han sugerido un método novedoso para lanzar el plasma sin usar solenoides. El modelado de simulación muestra la formación de distintos, corriente que transporta estructuras magnéticas llamadas plasmoides que pueden iniciar el plasma y completar el complejo campo magnético.

Todo comienza con líneas de campo magnético, o bucles, que se elevan a través de una abertura en el suelo del tokamak. A medida que las líneas de campo se ven obligadas eléctricamente a expandirse hacia el interior del recipiente, una delgada capa, o hoja, de corriente eléctrica puede formarse. A través de un proceso llamado reconexión magnética, la hoja puede romperse y formar una serie de plasmoides en forma de anillo que son el equivalente magnético a los anillos de burbujas creados por los delfines.

Los plasmoides predichos computacionalmente se han confirmado con imágenes de cámara rápida dentro del Experimento Nacional de Torus Esférico (NSTX), la principal instalación de fusión en el Laboratorio de Física del Plasma de Princeton (PPPL) del Departamento de Energía de los Estados Unidos; Desde entonces, la instalación ha sido mejorada. Los plasmoides se fusionan para formar un gran anillo que lleva hasta 400, 000 amperios de corriente, creando una fase de inicio de plasma dentro del tokamak.

Este modelado avanzado de plasmoides también condujo a otro hallazgo importante:las condiciones bajo las cuales se puede lograr un gran volumen de cierre de línea de campo y corriente de arranque máxima mediante la actualización del Experimento Nacional de Torus Esférico (NSTX-U).

Las estructuras similares a los plasmoides también se observan en la naturaleza, como durante los eventos solares eruptivos. La formación de plasmoide global observada en el tokamak arroja nueva luz sobre el proceso de reconexión magnética y el mecanismo de activación de las erupciones solares. Estos hallazgos también revelan que la misma reconexión mediada por plasmoides que ocurre en el espacio tiene un papel principal que desempeñar en el cierre de las líneas del campo magnético y la puesta en marcha del plasma en NSTX-U.