Dankzij een beter begrip van de gebeurtenissen die optreden in een fusie-reactie zijn Amerikaanse onderzoekers van het Plasma Science and Fusion Center weer een stap dichter bij het starten van een kernfusie-reactie om energie op te wekken.
Volgens schattingen zou een kunstmatige, continue kernfusie-reactie over twee jaar realiteit kunnen zijn, hoewel deze nog geen energiecentrale zal kunnen vervangen. Dat optimisme is deels te danken aan de vooruitgang die in de National Ignition Facility werd geboekt. Sinds het najaar van 2009 worden daar experimenten uitgevoerd die tot een beter begrip van de fusie-reactie moeten leiden. Een belangrijke mijlpaal in de ontwikkeling van een fusie-reactor is 'fusion ignition', ofwel de fusie-ontsteking: het moment waarop de fusie-reactie zichzelf in stand kan houden zonder de noodzaak energie van buitenaf in de reactie te stoppen. Die mijlpaal zou binnen twee jaar in het NIF gerealiseerd kunnen worden.
Een belangrijke bijdrage aan de ontwikkelingen op fusie-gebied werd door een onderzoeksgroep van het Plasma Science and Fusion Center, onderdeel van het MIT, geleverd. Aangezien de temperatuur en druk in een fusie-reactie dermate hoog zijn dat waarnemingen zeer moeilijk zijn, is het lastig het fusie-proces af te stellen op basis van metingen.
De MIT-onderzoekers hebben in 2008 hun methode die fusie-reacties belicht ontwikkeld en konden deze recent toepassen en publiceerden hun onderzoek in Nature. Een tweede fusie wordt opgewekt, waarbij de vrijgekomen fotonen de primaire fusie-reactie belichten. De protonen die bij de secundaire reactie vrijkomen, stellen de onderzoekers in staat proton-radiografische waarnemingen aan de primaire reactie te doen. Op die manier konden de onderzoekers voor het eerst de elektrische en magnetische velden binnen de primaire fusie-reactie meten. Op basis van die metingen zouden de posities en intensiteiten van de lasers die de reactie op gang brengen bijgesteld kunnen worden om een kettingreactie op gang te brengen.
De fusie-experimenten in het NIF worden uitgevoerd met behulp van een gouden capsule, een zogeheten hohlraum, met daarin een bolletje van deuterium en tritium. Door de capsule te verwarmen met hoogvermogen-lasers wordt de laser-energie als röntgenstraling aan de brandstof doorgegeven. De opwarming van de brandstof doet deze uitzetten, waardoor het centrum door middel van een implosie gecomprimeerd wordt. De resulterende hoge temperatuur van miljoenen Kelvin en extreme druk zouden, net als in de zon, tot kernfusie moeten leiden.
