I ricercatori hanno scoperto i meccanismi alla base della fusione nucleare affidabile osservando le strutture di perturbazione solitaria (SP) entro microsecondi dall'inizio dell'erosione del piedistallo, suggerendo una forte correlazione tra la generazione di SP e il crollo del piedistallo. Questa osservazione serve a fornire solidi dati sperimentali per identificare le equazioni di governo per i meccanismi alla base della generazione di SP e del collasso del piedistallo. Gli SP nello strato limite del plasma possono anche fornire interesse generale come un forte fenomeno di confine non lineare.
Il sole è una stella di sequenza principale e quindi genera la sua energia per fusione nucleare di nuclei di idrogeno in elio. La fusione produce energia molte volte maggiore della fissione nucleare. Man mano che le ramificazioni del cambiamento climatico e l'esaurimento dei combustibili fossili diventano chiare, scienziati di tutto il mondo si sono sforzati di produrre una fonte di sostenibile, e abbondante energia. E a tal fine, la fusione nucleare ha il potenziale per soddisfare il fabbisogno energetico dell'umanità.
Il candidato principale per un reattore a fusione pratico è il reattore tokamak che sfrutta la potenza del sole qui sulla Terra. È un reattore a fusione a confinamento magnetico che utilizza campi magnetici per confinare il combustibile da fusione a milioni di gradi sotto forma di plasma. Però, come schiacciare un palloncino fino a farlo scoppiare, il plasma magnetizzato toroidale vincolato all'interno del tokamak sviluppa instabilità lungo i bordi esterni. Il flusso risultante di energia e particelle rilasciate dalla "esplosione" o dal collasso del piedistallo può danneggiare gravemente i punti di attacco sui componenti del tokamak rivolti verso il plasma. Gli scienziati stanno attualmente cercando di comprendere e controllare questi incidenti poiché è un problema critico per il buon funzionamento dell'International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) e di altri futuri reattori a fusione.
La ricerca condotta dal team del professor Gunsu S. Yun e dai collaboratori internazionali ha dato un grande contributo alla risoluzione di questo mistero osservando le strutture di perturbazione solitaria (SP) entro microsecondi dall'inizio dell'erosione del piedistallo, suggerendo una forte correlazione tra la generazione di SP e il crollo del piedistallo. Questo risultato è stato pubblicato nella famosa rivista mondiale Rapporti scientifici .
Il team ha utilizzato i dati del sistema ECEI (electron cyclotron emission imaging) e l'array di bobine toroidali Mirnov sul KSTAR, o Korea Superconducting Tokamak Advanced Research, e ha scoperto un fenomeno nettamente diverso rispetto ai modi filamentosi localizzati ai bordi (QSM) quasi stabili osservati. Il team ha osservato regolarmente i QSM e le loro complesse transizioni strutturali senza arresti anomali sul KSTAR, il che ha suggerito che i QSM non sono direttamente correlati all'incidente.
Il professor Yun prevede che la nuova osservazione del team di ricerca fornisce solidi dati sperimentali per identificare le equazioni governative per i meccanismi alla base della generazione di SP e del collasso del piedistallo. Anticipa anche che gli SP nello strato limite del plasma possono anche fornire un interesse generale come un forte fenomeno di confine non lineare.
