Pada masa ini, peleburan termonuklear terkawal diramalkan sebagai pengganti loji tenaga nuklear klasik dan bahkan bahan bakar fosil, namun, walaupun terdapat banyak kejayaan yang serius dalam arah ini, belum ada satu prototaip reaktor termonuklear yang berfungsi. Pembinaan reaktor termonuklear antarabangsa pertama ITER di Perancis (EU, Rusia, China, India dan Republik Korea terlibat dalam projek ini) masih pada peringkat awal projek. Pada masa yang sama, syarikat Amerika Lockheed Martin, serta pasukan penyelidik yang mewakili Massachusetts Institute of Technology (MIT), sedang berusaha untuk membangunkan reaktor termonuklear yang cekap. Ahli MIT yang mengumumkan pada bulan Ogos 2015 pembangunan projek baru tokamak yang cukup padat.
Tokamak bermaksud ruang toroidal dengan gegelung magnet. Ini adalah alat berbentuk torus yang dirancang untuk mengandungi plasma untuk mencapai keadaan yang diperlukan untuk aliran peleburan termonuklear terkawal. Idea tokamak adalah milik ahli fizik Soviet. Cadangan penggunaan peleburan termonuklear terkawal untuk tujuan industri, serta skema khusus menggunakan penebat haba plasma suhu tinggi oleh medan elektrik, pertama kali dirumuskan oleh ahli fizik O. A. Lavrentyev dalam karyanya yang ditulis pada pertengahan tahun 1950. Malangnya, karya ini "dilupakan" sehingga tahun 1970-an. Istilah tokamak diciptakan oleh IN Golovin, seorang pelajar Akademik Kurchatov. Ia adalah reaktor tokamak yang kini dibuat dalam rangka projek ilmiah antarabangsa ITER.
Walaupun usaha untuk membuat reaktor fusi ITER di Perancis berjalan agak lambat, jurutera Amerika dari Massachusetts Institute of Technology telah mengemukakan cadangan untuk reka bentuk baru untuk reaktor fusi kompak. Reaktor semacam itu, kata mereka, dapat dimasukkan ke dalam operasi komersial hanya dalam 10 tahun. Pada masa yang sama, tenaga termonuklear, dengan kapasiti besar yang dihasilkan dan bahan bakar hidrogen yang tidak habis-habisnya, tetap menjadi mimpi dan serangkaian eksperimen dan eksperimen makmal yang mahal selama beberapa dekad. Selama bertahun-tahun, ahli fizik bahkan mempunyai lelucon: "Aplikasi praktikal peleburan termonuklear akan bermula dalam 30 tahun, dan tempoh ini tidak akan pernah berubah." Walaupun begitu, Institut Teknologi Massachusetts percaya bahawa penembusan tenaga yang lama ditunggu-tunggu akan berlaku hanya dalam 10 tahun.
Keyakinan para jurutera MIT didasarkan pada penggunaan bahan superkonduktor baru untuk membuat magnet yang menjanjikan jauh lebih kecil dan lebih kuat daripada magnet superkonduktor yang ada. Menurut Profesor Dennis White, pengarah MIT Plasma and Fusion Center, penggunaan bahan superkonduktor baru yang tersedia secara komersil berdasarkan barium tembaga oksida nadir bumi (REBCO) akan membolehkan para saintis mengembangkan magnet yang padat dan sangat kuat. Menurut saintis, ini akan memungkinkan untuk mencapai daya dan ketumpatan medan magnet yang lebih besar, yang sangat penting untuk mengurung plasma. Terima kasih kepada bahan superkonduktor baru, reaktor, menurut penyelidik Amerika, akan jauh lebih padat daripada projek yang ada, khususnya ITER yang telah disebutkan. Menurut anggaran awal, pada kekuatan yang sama dengan ITER, reaktor peleburan baru akan mempunyai separuh diameter. Oleh kerana itu, pembinaannya akan menjadi lebih murah dan mudah.
Ciri utama lain dalam projek baru reaktor termonuklear adalah penggunaan selimut cair, yang harus menggantikan keadaan pepejal tradisional, yang merupakan "bahan habis pakai" utama di semua tokamak moden, kerana mereka menggunakan aliran neutron utama, mengubah ia menjadi tenaga terma. Dilaporkan bahawa cecair tersebut lebih mudah diganti daripada kaset berilium dalam kotak tembaga, yang cukup besar dan beratnya sekitar 5 tan. Ini adalah kaset berilium yang akan digunakan dalam reka bentuk reaktor termonuklear eksperimental antarabangsa ITER. Brandon Sorbom, salah seorang penyelidik terkemuka di MIT, yang mengusahakan projek ini, bercakap mengenai kecekapan tinggi reaktor baru di wilayah 3 hingga 1. Pada masa yang sama, dengan kata-katanya sendiri, reka bentuk rektor di masa depan dapat dioptimumkan, yang mungkin memungkinkan mencapai nisbah tenaga yang dihasilkan dengan tenaga yang dibelanjakan pada tahap 6 hingga 1.
Bahan superkonduktor berdasarkan REBCO akan memberikan medan magnet yang lebih kuat, yang menjadikannya lebih mudah untuk mengendalikan plasma: semakin kuat medan, semakin kecil isipadu inti dan plasma dapat digunakan. Hasilnya ialah reaktor peleburan kecil dapat menghasilkan jumlah tenaga yang sama dengan yang besar moden. Pada masa yang sama, akan lebih mudah untuk membina unit kompak dan kemudian mengendalikannya.
Perlu difahami bahawa kecekapan reaktor termonuklear secara langsung bergantung pada kekuatan magnet superkonduktor. Magnet baru juga dapat digunakan pada struktur tokamaks yang ada, yang memiliki inti berbentuk donat. Selain itu, sejumlah inovasi lain adalah mungkin. Perlu diperhatikan bahawa tokamak eksperimen besar ITER yang sedang dalam pembinaan di Perancis, berhampiran Marseille, bernilai kira-kira 40 bilion dolar, tidak mengambil kira kemajuan dalam bidang superkonduktor, jika tidak, reaktor ini mungkin separuh ukurannya, akan kos pencipta jauh lebih murah dan akan dibina lebih cepat. Walau bagaimanapun, kemungkinan memasang magnet baru pada ITER ada dan ini akan dapat meningkatkan kuasanya pada masa akan datang.
Kekuatan medan magnet memainkan peranan penting dalam peleburan termonuklear terkawal. Menggandakan daya ini 16 kali sekaligus meningkatkan daya tindak balas pelakuran. Malangnya, superkonduktor REBCO baru tidak dapat menggandakan kekuatan medan magnet, tetapi mereka masih dapat meningkatkan daya tindak balas peleburan sebanyak 10 kali, yang juga merupakan hasil yang sangat baik. Menurut Profesor Dennis White, reaktor termonuklear, yang akan dapat membekalkan tenaga elektrik kepada kira-kira 100 ribu orang, dapat dibina dalam masa kira-kira 5 tahun. Sukar untuk mempercayainya sekarang, tetapi penembusan tenaga dalam era yang dapat menghentikan proses pemanasan global dapat berlaku dengan cepat, praktikal hari ini. Pada masa yang sama, MIT yakin bahawa 10 tahun ini bukan jenaka, tetapi tarikh sebenar untuk munculnya tokamaks operasi pertama.
