La ricerca sulla fusione è stata dominata dalla ricerca di un modo adeguato per garantire il confinamento come parte della ricerca sull'utilizzo della fusione per generare energia. In un recente articolo pubblicato su EPJ H , Fritz Wagner del Max Planck Institute for Plasma Physics in Germania, fornisce una prospettiva storica che delinea come la nostra comprensione graduale dei regimi di confinamento migliorati per i cosiddetti plasmi a fusione toroidale, confinati in una forma a ciambella utilizzando forti campi magnetici, si sia sviluppata dagli anni '80. Spiega fino a che punto la comprensione da parte dei fisici dei meccanismi che regolano il trasporto turbolento in tali plasmi ad alta temperatura è stata fondamentale per migliorare i progressi verso la raccolta dell'energia di fusione.

Il rilascio di energia dai processi di fusione tra deuteroni e tritoni (DT-fusione) richiede alte temperature per superare il potenziale di Coulomb, alta densità per collisioni frequenti e un tempo di confinamento dell'energia elevata. Il plasma è composto da cariche positive leggere negative e pesanti con mobilità fortemente differenti. Però, l'aumento della pressione mediante riscaldamento aggiuntivo per portare il plasma più vicino alle condizioni di fusione fa sì che la turbolenza diventi più violenta in modo che il confinamento del plasma venga degradato.

Il livello di turbolenza avversa alla fine riduce le prospettive di fusione. I fisici hanno scoperto negli anni '80 che i plasmi a forma toroidale del tipo tokamak offrono un percorso verso una bassa turbolenza grazie alla loro capacità di auto-organizzarsi. Nel corso degli ultimi 30-40 anni, si sono resi conto che la turbolenza e il flusso di plasma sono collegati e si regolano a vicenda. Infatti, hanno scoperto che la variazione spaziale del flusso di plasma regola la turbolenza del tipo a onde di deriva. Hanno anche scoperto che questo meccanismo è un altro esempio di un processo di auto-organizzazione noto da molto tempo nella fluidodinamica geofisica.