با وجود وعده‌ و وعیدها در پیشرفت‌های قریب‌الوقوع در انرژی همجوشی هسته‌ای که به دهه‌ها قبل بازمی‌گردد، این منبع نهایی انرژی پاک، از دسترس دانشمندان دور مانده است.

بررسی جدیدی که روز دوشنبه [۱۴ نوامبر- ۲۳ آبان] در مجله «نیچر فیزیکس» منتشر شد، ممکن است به توضیح اینکه چرا حل معمای همجوشی اینچنین دشوار است، کمک کند: با وجود مدل‌سازی رایانه‌ای پیشرفته‌تر از همیشه، پژوهشگران اخیرا دریافتند که در واکنش‌های همجوشی در تاسیسات ملی احتراق ایالات متحده (NIF)، رفتار ذرات با آنچه باید بر اساس [نتایج برآمده از] مدل‌‌ها رفتار کنند، بسیار تفاوت دارد. به نظر می‌رسد که انرژی به روشی از واکنش خارج می‌شود که دانشمندان در حال حاضر نمی‌توانند توضیح دهند، و اشاره می‌کند که ممکن است پیش از اینکه انرژی همجوشی به واقعیت تبدیل شود، به درک بنیادی‌تری از فیزیک هسته‌ای با انرژی بالا نیاز باشد.

تاسیسات ملی احتراق ایالات متحده واقع در آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور در کالیفرنیا برای ایجاد فشارها و دماهای شدید لازم برای راه‌اندازی یک واکنش همجوشی، از لیزر استفاده می‌کند. برخلاف رآکتورهای شکافت هسته‌ای که در حال حاضر در سراسر جهان در حال کارند و برای آزاد کردن انرژی، اتم‌های اورانیوم را شکافت ‌می‌دهند، واکنش‌های همجوشی دو ایزوتوپ هیدروژن، دوتریوم و تریتیوم را با هم تحت فشار قرار می‌دهند تا اتم هلیوم تشکیل دهند؛ همان فرایند آزادسازی انرژی که انرژی خورشید را تامین می‌کند. 

پژوهشگران تاسیسات ملی احتراق ایالات متحده در ژانویه، از یک پیشرفت بزرگ، یعنی تولید یک «پلاسمای داغ»، خبر دادند. لیزرهای تاسیسات ملی احتراق، دوتریوم و تریتیوم را تا زمانی که به حالت پلاسمایی ماده برسند، داغ می‌کنند که در آن الکترون‌ها از هسته اتم‌‌های خود جدا می‌شوند؛ یک سوپ داغ از یون‌ها. پلاسما فقط زمانی داغ و گداخته در نظر گرفته می‌شود که واکنش‌های همجوشی که در پلاسما رخ می‌دهد، حرارت لازم را برای ادامه این واکنش‌ها فراهم کند - پلاسمای خودحرارت‌دهنده، پلاسمای گداخته است.

اینک در یک بررسی جدید، اد هارتونی، دانشمند آزمایشگاه لاورنس لیورمور، و همکارانش متوجه شدند که انرژی آزادشده از پلاسمای گداخته با الگوی توزیعی که مدل‌های دانشمندان پیش‌بینی کرده بودند، سازگاری ندارد. به گفته دکتر هارتونی، یافته‌های آن‌ها حاکی از آن است که منبع دیگری از انرژی غیرحرارتی وجود دارد که به واکنش همجوشی در داغ کردن پلاسما کمک می‌کند.

دکتر هارتونی در ایمیلی به ایندیپندنت گفت: «شبیه‌سازی‌های ما برای پیش‌بینی نتیجه آزمایش‌هایمان از یک سری مدل استفاده می‌کنند. این مدل‌ها بر ایده‌های نظری مبتنی‌اند که باید ساده‌سازی شوند تا محاسبه را ممکن کنند. ما نمی‌توانیم همه یک کوینتیلیون یون [یک میلیون میلیون میلیون یون] را به صورت جداگانه شبیه‌سازی کنیم.» «این می‌تواند نشانه‌ای از این باشد که مدل‌های ما برای پیش‌بینی پلاسما در این پلاسمای گداخته، به‌ویژه با افزایش فروپاشی از درون، به‌ قدر کافی خوب نیستند.»

از این رو، بر اساس یک دیدگاه در ارتباط با مقاله‌ای که استفانو آتزینی، فیزیکدان دانشگاه ساپینزای رم در «نیچر فیزیکس»، روز دوشنبه [۱۴ نوامبر- ۲۳ آبان] منتشر کرد، در حالیکه چالش‌های مهندسی بنیادینی برای ساخت یک رآکتور همجوشی که می‌تواند انرژی مفیدی تولید کند - تولید گرمای لازم برای ایجاد پلاسمای گداخته و سپس مهار و کنترل آن برای مدت طولانی- وجود دارد، حل این مشکلات ممکن است صرفا دریچه‌ای بگشاید برای آزمایش‌های بیشتر لازم، برای درک فیزیک بنیادی چگونگی کارکرد همجوشی.

دکتر آتزینی در مقاله خود نوشت: «دستیابی به پلاسمای گداخته نه فقط گام مهمی در مسیر طولانی به سوی انرژی همجوشی است، بلکه راه را برای بررسی شرایط ناشناخته ماده، با نتایجی گاهی شگفت‌انگیز، می‌گشاید». [او افزود:] «این - یک بار دیگر - تایید می‌کند که پژوهش‌های همجوشی، حتی پس از ورود به شرایط پلاسمای در حال گداختن و مشتعل، نمی‌توانند بدون فیزیک بنیادی پلاسما انجام شوند.»