Un obstáculo para generar reacciones de fusión dentro de las instalaciones llamadas tokamaks es que la producción de la corriente en el plasma que ayuda a crear campos magnéticos confinados ocurre en pulsos. Tales pulsos generado por un electroimán que corre por el centro del tokamak, haría que la creación de energía de fusión en estado estable sea difícil de lograr. Para enfrentar el problema, Los físicos han desarrollado una técnica conocida como inyección de helicidad coaxial transitoria (CHI) para crear una corriente que no es pulsada.

Ahora, La física Fatima Ebrahimi del Laboratorio de Física del Plasma de Princeton (PPPL) del Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE) ha utilizado simulaciones por computadora de alta resolución para investigar la practicidad de esta técnica. Las simulaciones muestran que CHI podría producir la corriente continuamente en grandes, tokamaks más poderosos que los que existen hoy en día para producir plasmas de fusión estables.

"La estabilidad es el aspecto más importante de cualquier sistema de transmisión de corriente en tokamaks, "dijo Ebrahimi, autor de un artículo que informa los hallazgos en Física de Plasmas . "Si el plasma es estable, puedes tener más actual y más fusión, y mantenerlo todo a lo largo del tiempo ".

Fusión, el poder que impulsa el sol y las estrellas, es la fusión de elementos ligeros en forma de plasma:el calor, estado cargado de la materia compuesta de electrones libres y núcleos atómicos, que genera cantidades masivas de energía. Los científicos buscan replicar la fusión en la Tierra para obtener un suministro de energía virtualmente inagotable para generar electricidad.

La técnica CHI reemplaza un electroimán llamado solenoide que induce corriente en los tokamaks actuales. CHI produce la corriente crítica generando espontáneamente burbujas magnéticas, o plasmoides, en el plasma. Las nuevas simulaciones de alta resolución confirman que un desfile de plasmoides que marchan a través del plasma en futuros tokamaks podría crear la corriente que produce los campos confinados. Las simulaciones mostraron además que los plasmoides permanecerían intactos incluso cuando fueran golpeados por inestabilidades tridimensionales.

En el futuro, Ebrahimi planea simular el inicio de CHI al tiempo que incluye aún más física sobre el plasma, lo que proporcionaría información para optimizar aún más el proceso y extrapolar hacia los dispositivos del siguiente paso. "Eso es un poco más difícil, " ella dice, "pero la noticia en este momento es que estas simulaciones muestran que CHI es una técnica confiable de impulsión de corriente que podría usarse en instalaciones de fusión en todo el mundo a medida que comienzan a incorporar campos magnéticos más fuertes".