Vandag neem baie lande aan termonukleêre navorsing deel. Die leiers is die Europese Unie, die VSA, Rusland en Japan, terwyl die programme van China, Brasilië, Kanada en Korea vinnig groei. Aanvanklik was samesmeltingsreaktors in die Verenigde State en die USSR geassosieer met die ontwikkeling van kernwapens en het dit geklassifiseer gebly tot die Atoms for Peace-konferensie wat in Genève in 1958 gehou is. Na die skepping van die Sowjet-tokamak het kernfusie-navorsing in die 1970's 'n "groot wetenskap" geword. Maar die koste en kompleksiteit van die toestelle het toegeneem tot die punt waar internasionale samewerking die enigste pad vorentoe was.
Versmeltingsreaktore in die wêreld
Sedert die 1970's is kommersiële gebruik van samesmeltings-energie konsekwent met 40 jaar teruggedruk. Baie het egter die afgelope jare gebeur wat hierdie tydperk kan verkort.
Verskeie tokamaks is gebou, insluitend die Europese JET, die Britse MAST en die eksperimentele samesmeltingsreaktor TFTR in Princeton, VSA. Die internasionale ITER-projek is tans in aanbou in Cadarache, Frankryk. Dit sal die grootste wordtokamak wanneer dit in 2020 begin werk. In 2030 sal CFETR in China gebou word, wat ITER sal oortref. Intussen doen die PRC navorsing oor die OOS-eksperimentele supergeleidende tokamak.
Versmeltingsreaktore van 'n ander soort - steltors - is ook gewild onder navorsers. Een van die grootstes, LHD, het in 1998 by Japan se Nasionale Fusie-instituut begin werk. Dit word gebruik om die beste magnetiese plasma-beperkingskonfigurasie te vind. Die Duitse Max Planck-instituut het tussen 1988 en 2002 navorsing gedoen oor die Wendelstein 7-AS-reaktor in Garching, en tans op die Wendelstein 7-X, wat al meer as 19 jaar in aanbou is. Nog 'n TJII-stellarator is in werking in Madrid, Spanje. In die VSA het die Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL), waar die eerste samesmeltingsreaktor van hierdie tipe in 1951 gebou is, die konstruksie van die NCSX in 2008 gestaak weens koste-oorskryding en 'n gebrek aan finansiering.
Daarbenewens is aansienlike vordering gemaak in die navorsing van traagheid termonukleêre samesmelting. Konstruksie van die $7 miljard National Ignition Facility (NIF) by Livermore National Laboratory (LLNL), wat deur die National Nuclear Security Administration gefinansier is, is voltooi in Maart 2009. Die Franse Laser Mégajoule (LMJ) het in Oktober 2014 begin werk. Fusiereaktore gebruik ongeveer 2 miljoen joule ligenergie wat deur lasers in 'n paar miljardstes van 'n sekonde aan 'n teiken van 'n paar millimeter groot gelewer word om 'n kernfusie-reaksie te begin. Die hooftaak van NIF en LMJis studies om nasionale militêre kernprogramme te ondersteun.
ITER
In 1985 het die Sowjetunie voorgestel om die volgende generasie tokamak saam met Europa, Japan en die VSA te bou. Die werk is onder die beskerming van die IAEA uitgevoer. Tussen 1988 en 1990 is die eerste ontwerpe vir die Internasionale Termonukleêre Eksperimentele Reaktor, ITER, wat ook "pad" of "reis" in Latyn beteken, geskep om te bewys dat samesmelting meer energie kan produseer as wat dit kan absorbeer. Kanada en Kasakstan het ook deelgeneem deur die bemiddeling van onderskeidelik Euratom en Rusland.
Na 6 jaar het die ITER-raad die eerste geïntegreerde reaktorprojek, gebaseer op gevestigde fisika en tegnologie, ter waarde van $6 miljard goedgekeur. Toe het die VSA aan die konsortium onttrek, wat hulle gedwing het om koste te halveer en die projek te verander. Die resultaat was ITER-FEAT, wat $3 miljard gekos het, maar voorsiening maak vir selfonderhoudende reaksie en positiewe kragbalans.
In 2003 het die VSA weer by die konsortium aangesluit, en China het sy begeerte aangekondig om deel te neem. Gevolglik het die vennote middel 2005 ingestem om ITER in Cadarache in Suid-Frankryk te bou. Die EU en Frankryk het die helfte van die €12,8 miljard bygedra, terwyl Japan, China, Suid-Korea, die VSA en Rusland elk 10% bygedra het. Japan het hoëtegnologie-komponente verskaf, die IFMIF-fasiliteit van €1 miljard vir materia altoetsing aangebied, en het die reg gehad om die volgende toetsreaktor te bou. Die totale koste van ITER sluit die helfte van die koste van 'n 10-jaar inkonstruksie en die helfte - vir 20 jaar van die operasie. Indië het aan die einde van 2005 die sewende lid van ITER geword
Eksperimente moet in 2018 begin met waterstof om magneetaktivering te vermy. D-T plasmagebruik word nie voor 2026 verwag nie
ITER se doelwit is om 500 MW (ten minste vir 400 s) op te wek deur minder as 50 MW insetkrag te gebruik sonder om elektrisiteit op te wek.
Die demonstrasiekragaanleg van 2 gigawatt Demo sal op 'n deurlopende basis grootskaalse kragopwekking produseer. Die konsepontwerp vir die Demo sal teen 2017 voltooi wees, met konstruksie om in 2024 te begin. Die bekendstelling sal in 2033 plaasvind.
JET
In 1978 het die EU (Euratom, Swede en Switserland) 'n gesamentlike Europese JET-projek in die VK begin. JET is vandag die grootste bedryfstokamak ter wêreld. 'n Soortgelyke JT-60-reaktor werk by Japan se Nasionale Fusion Fusion Institute, maar net JET kan deuterium-tritiumbrandstof gebruik.
Die reaktor is in 1983 gelanseer, en het die eerste eksperiment geword wat gelei het tot beheerde termonukleêre samesmelting met 'n drywing van tot 16 MW vir een sekonde en 5 MW se stabiele drywing op deuterium-tritiumplasma in November 1991. Baie eksperimente is uitgevoer om verskeie verhittingskemas en ander tegnieke te bestudeer.
Verdere verbeterings aan die JET is om sy krag te verhoog. Die MAST kompakte reaktor word saam met JET ontwikkel en is deel van die ITER-projek.
K-STAR
K-STAR is 'n Koreaanse supergeleidende tokamak van die National Fusion Research Institute (NFRI) in Daejeon, wat sy eerste plasma in die middel van 2008 vervaardig het. Dit is 'n loodsprojek van ITER, wat die resultaat van internasionale samewerking is. Die 1,8 m-radius-tokamak is die eerste reaktor wat supergeleidende Nb3Sn-magnete gebruik, dieselfde as wat beplan word om in ITER gebruik te word. Tydens die eerste fase, voltooi teen 2012, moes K-STAR die lewensvatbaarheid van die basiese tegnologieë bewys en plasma-pulse met 'n duur van tot 20 s bereik. In die tweede stadium (2013–2017) word dit opgegradeer om lang pulse tot 300 s in die H-modus te bestudeer en oor te skakel na die hoëprestasie-AT-modus. Die doel van die derde fase (2018-2023) is om hoë werkverrigting en doeltreffendheid in die deurlopende polsmodus te bereik. In die 4de stadium (2023-2025) sal DEMO-tegnologieë getoets word. Die toestel is nie in staat tot tritium nie en gebruik nie D-T brandstof nie.
K-DEMO
K-DEMO, wat ontwikkel is in samewerking met die Amerikaanse departement van energie se Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) en Suid-Korea se NFRI, is na verwagting die volgende stap in kommersiële reaktorontwikkeling na ITER, en sal die eerste kragsentrale wees in staat om krag in elektriese netwerk op te wek, naamlik 1 miljoen kW binne 'n paar weke. Sy deursnee sal 6,65 m wees, en dit sal 'n reproduksiesone-module hê wat as deel van die DEMO-projek geskep word. Koreaanse Ministerie van Onderwys, Wetenskap en Tegnologiebeplan om ongeveer 1 triljoen won ($941 miljoen) daarin te belê.
OOS
Die Chinese Eksperimentele Gevorderde Supergeleidende Tokamak (OOS) by die Chinese Instituut vir Fisika in Hefei het waterstofplasma by 50 miljoen °C geskep en dit vir 102 sekondes gehou.
TFTR
In die Amerikaanse laboratorium PPPL het die eksperimentele termonukleêre reaktor TFTR van 1982 tot 1997 bedryf. In Desember 1993 het TFTR die eerste magnetiese tokamak geword wat uitgebreide eksperimente met deuterium-tritiumplasma uitgevoer het. Die volgende jaar het die reaktor 'n destydse rekord van 10,7 MW beheerbare krag opgelewer, en in 1995 is 'n geïoniseerde gas-temperatuurrekord van 510 miljoen °C bereik. Die fasiliteit het egter nie die doelwit van gelykbreek-samesmeltingsenergie bereik nie, maar het die hardeware-ontwerpdoelwitte suksesvol bereik, wat 'n beduidende bydrae tot die ontwikkeling van ITER gemaak het.
LHD
LHD by Japan se Nasionale Fusion Fusion Institute in Toki, Gifu Prefektuur, was die grootste sterrebeelder in die wêreld. Die samesmeltingsreaktor is in 1998 gelanseer en het plasma-opsluiting eienskappe getoon wat vergelykbaar is met ander groot fasiliteite. 'n Ioontemperatuur van 13,5 keV (ongeveer 160 miljoen °C) en 'n energie van 1,44 MJ is bereik.
Wendelstein 7-X
Ná 'n jaar van toetsing wat aan die einde van 2015 begin het, het die heliumtemperatuur kortstondig 1 miljoen °C bereik. In 2016, 'n samesmeltingsreaktor met waterstofplasma, wat 2 MW krag gebruik het, het binne 'n kwart sekonde 'n temperatuur van 80 miljoen ° C bereik. W7-X is die grootste sterrestelsel ter wêreld en word beplan om vir 30 minute aaneenlopend te werk. Die koste van die reaktor het 1 miljard € beloop.
NIF
Die National Ignition Facility (NIF) by Livermore National Laboratory (LLNL) is in Maart 2009 voltooi. Deur sy 192 laserstrale te gebruik, is NIF in staat om 60 keer meer energie te konsentreer as enige vorige laserstelsel.
Koue samesmelting
In Maart 1989 het twee navorsers, die Amerikaner Stanley Pons en die Brit Martin Fleischman, aangekondig dat hulle 'n eenvoudige rekenaar koue samesmeltingsreaktor geloods het wat by kamertemperatuur werk. Die proses het bestaan uit die elektrolise van swaar water met behulp van palladiumelektrodes, waarop deuteriumkerne teen 'n hoë digtheid gekonsentreer is. Die navorsers beweer dat hitte geproduseer is wat slegs in terme van kernprosesse verklaar kon word, en daar was samesmeltingsbyprodukte insluitend helium, tritium en neutrone. Ander eksperimenteerders kon egter nie hierdie ervaring herhaal nie. Die meeste van die wetenskaplike gemeenskap glo nie dat koue samesmeltingsreaktors werklik is nie.
Lae-energie kernreaksies
Geïnisieer deur aansprake van "koue samesmelting", het navorsing voortgegaan op die gebied van lae-energie kernreaksies, met 'n mate van empiriese ondersteuning, maarnie 'n algemeen aanvaarde wetenskaplike verduideliking nie. Blykbaar word swak kerninteraksies gebruik om neutrone te skep en vas te vang (eerder as 'n kragtige krag, soos in kernsplyting of samesmelting). Eksperimente sluit in permeasie van waterstof of deuterium deur 'n katalitiese bed en reaksie met 'n metaal. Die navorsers rapporteer 'n waargenome vrystelling van energie. Die belangrikste praktiese voorbeeld is die interaksie van waterstof met nikkelpoeier met die vrystelling van hitte, waarvan die hoeveelheid groter is as wat enige chemiese reaksie kan gee.
