La recherche sur la fusion a été dominée par la recherche d'un moyen approprié d'assurer le confinement dans le cadre de la recherche sur l'utilisation de la fusion pour générer de l'énergie. Dans un article récent publié dans EPJ H , Fritz Wagner du Max Planck Institute for Plasma Physics en Allemagne, donne une perspective historique décrivant comment notre compréhension progressive des régimes de confinement améliorés pour ce que l'on appelle les plasmas de fusion toroïdaux - confinés en forme de beignet à l'aide de champs magnétiques puissants - s'est développée depuis les années 1980. Il explique à quel point la compréhension des physiciens des mécanismes régissant le transport turbulent dans de tels plasmas à haute température a été essentielle pour améliorer les progrès vers la récolte de l'énergie de fusion.

La libération d'énergie des processus de fusion entre deutons et tritons (fusion DT) nécessite des températures élevées pour surmonter le potentiel de Coulomb, haute densité pour des collisions fréquentes et un temps de confinement d'énergie élevé. Le plasma est composé de charges négatives légères et positives lourdes avec des mobilités très différentes. Cependant, l'augmentation de la pression par chauffage supplémentaire pour rapprocher le plasma des conditions de fusion provoque une turbulence plus violente de sorte que le confinement du plasma se dégrade.

Le niveau de turbulence défavorable réduit finalement les perspectives de fusion. Les physiciens ont découvert dans les années 1980 que les plasmas de forme toroïdale de type tokamak offrent une voie vers de faibles turbulences grâce à leur capacité à s'auto-organiser. Au cours des 30 à 40 dernières années, ils ont réalisé que la turbulence et le flux de plasma sont liés et se régulent mutuellement. En effet, ils ont trouvé que la variation spatiale du flux de plasma régule la turbulence de type onde de dérive. Ils ont également constaté que ce mécanisme est un autre exemple d'un processus d'auto-organisation connu depuis longtemps dans la dynamique des fluides géophysiques.