Magneettinen sulkufuusio on lähestymistapa ydinfuusioon, johon kuuluu plasman (ionisoidun kaasun) suspendointi magneettikenttään ja sen lämpötilan ja paineen nostaminen suurille tasoille. Ydinfuusio on eräänlainen ydinenergia, joka tuotetaan, kun kevyet atomiytimet – vety, deuterium, tritium tai helium – sulavat yhteen korkeissa lämpötiloissa ja paineissa. Kaikki auringon valo ja lämpö ovat peräisin ytimessä käynnissä olevista ydinfuusioreaktioista. Tämän kautta aurinko voi olla olemassa ollenkaan – fuusioreaktioiden ulkoinen paine tasapainottaa taipumusta painovoiman romahtamiseen.
Vaikka ihmiskunta on hyödyntänyt halkeamienergiaa – hajottaen raskaita ytimiä – ydinvoimalle, onnistunut fuusioenergia välttää meidät edelleen. Toistaiseksi jokainen yritys tuottaa fuusiovoimaa kuluttaa enemmän energiaa kuin se tuottaa. Magneettinen sulkufuusio on yksi kahdesta suositusta lähestymistavasta ydinfuusioon-toinen on inertiaalinen sulkufuusio, johon kuuluu polttoainepelletin pommittaminen suuritehoisilla lasereilla. Kullakin tiellä on tällä hetkellä yksi monen miljardin dollarin hanke-Yhdysvaltain kansallinen sytytyslaitos jatkaa inertiaalista sulkeutumista ja kansainvälinen terminen ydinlaitoksen kokeellinen reaktori, kansainvälinen hanke, magneettisen sulkeutumisen fuusiota.
Kokeet magneettisen sulkeutumisen fuusiossa alkoivat vuonna 1951, kun fyysikko ja tähtitieteilijä Lyman Spitzer rakensi Stelleratorin, kahdeksannen muotoisen plasman sulkulaitteen. Suuri läpimurto tapahtui vuonna 1968, kun venäläiset tiedemiehet esittivät yleisölle tokamak -mallin, toruksen, joka olisi useimpien tulevien magneettisten sulkulaitteiden suunnittelu. Vuonna 1991 oli toinen askel eteenpäin rakentamalla START (Small Tight Aspect Ratio Tokamak) Isossa -Britanniassa, sferomakki tai pallomainen tokamak. Testaus osoitti tämän laitteen olevan noin kolme kertaa parempi kuin useimmat tokamakit fuusioreaktioiden käynnistämisessä, ja sferomakit ovat edelleen jatkuva tutkimusalue fuusiotutkimuksessa.
Jotta fuusioreaktiot olisivat tehokkaita, tokamak -reaktorin keskus on lämmitettävä noin 100 miljoonan Kelvinin lämpötilaan. Tällaisissa korkeissa lämpötiloissa hiukkasilla on valtava kineettinen energia ja ne yrittävät jatkuvasti paeta. Yhdessä fuusiotutkimuksessa magneettisen sulkeutumisen haastetta verrataan ilmapallon puristamiseen – jos painat voimakkaasti toiselta puolelta, se vain ponnahtaa ulos toiselta. Magneettisessa suljetussa fuusiossa tämä “ponnahtaminen ulos” aiheuttaa korkean lämpötilan hiukkasten törmäämisen reaktorin seinään ja raapii pois metallipaloja “sputteroinniksi” tunnetussa prosessissa. Nämä hiukkaset imevät energiaa, alentavat suljetun plasman kokonaislämpötilaa ja vaikeuttavat oikean lämpötilan saavuttamista.
Jos fuusiovoima voitaisiin hallita, siitä voisi tulla vertaansa vailla oleva energianlähde ihmiskunnalle, mutta jopa optimistisimmat tutkijat eivät odota kaupallista sähköntuotantoa ennen vuotta 2030.