En viktig fråga inför nästa steg i utvecklingen av fusionsreaktorer är den bästa formen på den magnetiska flaska som innesluter fusionsplasmat. En av de ledande kandidaterna är den sfäriska tokamaken.
Denna kompakta reaktor är formad som ett urkärnat äpple istället för som en munk, som en konventionell tokamakreaktor. Den sfäriska designen gör det möjligt att skapa plasman med högt tryck, vilket krävs för fusionsreaktioner, med hjälp av relativt svaga och kostnadseffektiva magnetfält.
De två mest avancerade sfäriska tokamakreaktorerna är idag NSTX-U (National Spherical Torus Experiment-Upgrade) vid Princeton Plasma Physics Laboratory i USA och MAST (Mega Ampere Spherical Tokamak) vid Culham Centre for Fusion Energy i Storbritannien.
– Vi öppnar upp nya möjligheter för framtida fusionskraftverk, säger Jonathan Menard, som leder arbetet med NSTX-U och som är huvudförfattare till en ny forskningsrapport som undersöker de två sfäriska tokamakreaktorernas lämplighet som modeller för nästa steg inom fusionsforskningen.
I rapporten föreslås att en magnetisk flaska med sfäriskt design ska användas i en forskningsanläggning som efter det internationella fusionsexperimentet ITER kan bli ett pilotkraftverk och fungera som föregångare till ett kommersiellt fusionskraftverk.
– Den främsta anledningen till att vi forskar kring sfäriska tokamaker är för att hitta ett sätt att uppnå fusion till mycket lägre kostnad än vad konventionella tokamaker kräver, säger Ian Chapman, som leder Storbritanniens forskningsprogrammet inom magnetisk fusion vid Culham Science Centre.
