Aktualisht, bashkimi termonuklear i kontrolluar parashikohet shumë shpesh si një zëvendësim për termocentralet bërthamore klasike dhe madje edhe lëndët djegëse fosile, megjithatë, pavarësisht nga një numër suksesesh serioze në këtë drejtim, asnjë prototip i vetëm i një reaktori termonuklear nuk është demonstruar ende. Ndërtimi i reaktorit të parë ndërkombëtar termonuklear ITER në Francë (BE, Rusia, Kina, India dhe Republika e Koresë janë përfshirë në projekt) është ende në një fazë të hershme të projektit. Në të njëjtën kohë, korporata amerikane Lockheed Martin, si dhe një ekip studiuesish që përfaqësojnë Institutin e Teknologjisë në Masaçusets (MIT), po punojnë në zhvillimin e një reaktori efikas termonuklear. Ishin ekspertët e MIT ata që njoftuan në gusht 2015 zhvillimin e një projekti të ri të një tokamaku mjaft kompakt.
Tokamak qëndron për dhomën toroidale me mbështjellje magnetike. Kjo është një pajisje në formë torusi e krijuar për të përmbajtur plazmën në mënyrë që të arrijë kushtet e nevojshme për rrjedhën e bashkimit termonuklear të kontrolluar. Vetë ideja e një tokamak i përket fizikanëve sovjetikë. Propozimi për përdorimin e shkrirjes termonukleare të kontrolluar për qëllime industriale, si dhe një skemë specifike duke përdorur izolimin termik të një plazme me temperaturë të lartë nga një fushë elektrike, u formuluan së pari nga fizikani O. A. Lavrentyev në punën e tij të shkruar në mesin e 1950. Fatkeqësisht, kjo punë u "harrua" deri në vitet 1970. Vetë termi tokamak u krijua nga IN Golovin, një student i Akademik Kurchatov. Reactshtë reaktori tokamak që aktualisht po krijohet në kuadrin e projektit shkencor ndërkombëtar ITER.
Ndërsa puna për krijimin e reaktorit të shkrirjes ITER në Francë po vazhdon mjaft ngadalë, inxhinierët amerikanë nga Instituti i Teknologjisë në Masaçusets kanë dalë me një propozim për një dizajn të ri për një reaktor kompakt të shkrirjes. Reaktorë të tillë, thanë ata, mund të vihen në funksion komercial në vetëm 10 vjet. Në të njëjtën kohë, energjia termonukleare, me kapacitetet e saj të mëdha të krijuara dhe karburantin e pashtershëm të hidrogjenit, ka mbetur vetëm një ëndërr dhe një seri eksperimentesh dhe eksperimentesh të shtrenjta laboratorike për dekada të tëra. Me kalimin e viteve, fizikanët madje kishin një shaka: "Zbatimi praktik i bashkimit termonuklear do të fillojë në 30 vjet dhe kjo periudhë nuk do të ndryshojë kurrë." Përkundër kësaj, Instituti i Teknologjisë në Masaçusets beson se përparimi i shumëpritur në energji do të ndodhë në vetëm 10 vjet.
Besimi i inxhinierëve të MIT bazohet në përdorimin e materialeve të reja superpërcjellëse për të krijuar një magnet që premton të jetë dukshëm më i vogël dhe më i fuqishëm se magnetet superpërcjellës në dispozicion. Sipas profesorit Dennis White, drejtor i Qendrës së Plazmës dhe Fuzionit MIT, përdorimi i materialeve të reja superpërcjellëse komerciale të bazuara në oksid bakri të bariumit (REBCO) do të lejojë shkencëtarët të zhvillojnë magnete kompakte dhe shumë të fuqishme. Sipas shkencëtarëve, kjo do të lejojë arritjen e fuqisë dhe dendësisë më të madhe të fushës magnetike, e cila është veçanërisht e rëndësishme për mbylljen e plazmës. Falë materialeve të reja superpërçuese, reaktori, sipas studiuesve amerikanë, do të jetë shumë më kompakt sesa projektet ekzistuese, në veçanti, ITER -i i përmendur tashmë. Sipas vlerësimeve paraprake, në të njëjtën fuqi me ITER, reaktori i ri i bashkimit do të ketë gjysmën e diametrit. Për shkak të kësaj, ndërtimi i tij do të bëhet më i lirë dhe më i lehtë.
Një tipar tjetër kyç në projektin e ri të një reaktori termonuklear është përdorimi i batanijeve të lëngshme, të cilat duhet të zëvendësojnë ato tradicionale të gjendjes së ngurtë, të cilat janë "materiali harxhues" kryesor në të gjitha tokamakët modernë, pasi ato marrin fluksin kryesor të neutroneve, duke u konvertuar atë në energji termike. Raportohet se lëngu është shumë më i lehtë për tu zëvendësuar sesa kasetat e berylit në kutitë e bakrit, të cilat janë mjaft masive dhe peshojnë rreth 5 tonë. Janë kasetat e berylit që do të përdoren në projektimin e reaktorit eksperimental termonuklear ndërkombëtar ITER. Brandon Sorbom, një nga studiuesit kryesorë në MIT, i cili po punon në projekt, flet për efikasitetin e lartë të reaktorit të ri në rajonin prej 3 deri 1. Në të njëjtën kohë, sipas fjalëve të tij, modeli i rektorit në të ardhmen mund të optimizohet, e cila, ndoshta, do të lejojë arritjen e raportit të energjisë së gjeneruar me energjinë e shpenzuar në nivelin 6 me 1.
Materialet superpërçuese të bazuara në REBCO do të sigurojnë një fushë magnetike më të fortë, gjë që e bën më të lehtë kontrollin e plazmës: sa më e fortë fusha, aq më i vogël mund të përdoret vëllimi i bërthamës dhe plazmës. Rezultati do të jetë që një reaktor i vogël fuzioni mund të prodhojë të njëjtën sasi energjie si një i madh modern. Në të njëjtën kohë, do të jetë më e lehtë të ndërtoni një njësi kompakte dhe më pas ta përdorni atë.
Duhet të kuptohet se efikasiteti i një reaktori termonuklear varet drejtpërdrejt nga fuqia e magneteve superpërçues. Magnetët e rinj mund të përdoren gjithashtu në strukturën ekzistuese të tokamakëve, të cilat kanë një bërthamë në formë donuti. Përveç kësaj, një numër risish të tjera janë të mundshme. Vlen të përmendet se tokamak i madh eksperimental ITER aktualisht në ndërtim në Francë, pranë Marsejës, me vlerë rreth 40 miliardë dollarë, nuk mori parasysh përparimin në fushën e superpërcjellësve, përndryshe ky reaktor mund të ishte gjysma e madhësisë, do të kishte u kushtoi krijuesve shumë më lirë dhe do të ishte ndërtuar më shpejt. Sidoqoftë, ekziston mundësia e instalimit të magneteve të rinj në ITER dhe kjo do të jetë në gjendje të rrisë ndjeshëm fuqinë e saj në të ardhmen.
Forca e fushës magnetike luan një rol kyç në bashkimin e kontrolluar termonuklear. Dyfishimi i kësaj force 16 herë në të njëjtën kohë rrit fuqinë e reaksionit të bashkimit. Fatkeqësisht, superpërcjellësit e rinj REBCO nuk janë në gjendje të dyfishojnë forcën e fushës magnetike, por ata janë akoma në gjendje të rrisin fuqinë e reagimit të bashkimit me 10 herë, që është gjithashtu një rezultat i shkëlqyeshëm. Sipas profesorit Dennis White, një reaktor termonuklear, i cili do të jetë në gjendje të furnizojë energji elektrike për rreth 100 mijë njerëz, mund të ndërtohet brenda rreth 5 vjetësh. It'sshtë e vështirë ta besosh tani, por një përparim epokal në energji që mund të ndalojë procesin e ngrohjes globale mund të ndodhë relativisht shpejt, praktikisht sot. Në të njëjtën kohë, MIT është i sigurt se këtë herë 10 vjet nuk është një shaka, por një datë e vërtetë për shfaqjen e tokamakëve të parë operacionalë.
