圖片：俄羅斯托卡馬克 T-15MD(由 Rosatom 提供)

據庫爾恰托夫研究所所長米哈伊爾·科瓦爾丘克稱，第一個熱核等離子體已經在俄羅斯庫爾恰托夫研究所的 T-15MD 托卡馬克裝置上實現，該設施正在穩定運行。T-15MD 托卡馬克裝置于 2021 年 5 月進行了物理發射。“已經獲得了數百萬攝氏度的穩定等離子體……這個最復雜、最昂貴的裝置立即啟動，現在正在運行，獲得能量并到達全球參數，”他說。

T-15MD 托卡馬克裝置是 1988 年至 1995 年在庫爾恰托夫研究所運行的 T-15 綜合裝置的改進型。它是過去 20 年來俄羅斯建造的第一座新熱核電站。該設施支持在法國建設的國際熱核實驗反應堆 (ITER)。

最初的 T-15 機器于 2017 年完全拆卸，所有主要部件都進行了現代化改造，從輔助等離子加熱和電流驅動系統到新的非超導銀銅磁體系統和石墨內表面。ITER 表示，升級后的托卡馬克裝置“將擴展‘ITER 互補’機器的運行范圍，其實驗計劃將有助于確定 ITER 和未來聚變反應堆的最佳運行參數”。

T-15MD 的獨特之處在于其高功率和緊湊尺寸的結合。高性能輔助等離子體加熱和電流驅動系統將允許同時實現高等離子體溫度和等離子體密度，脈沖長度可達 2030 秒。ITER表示，該機器將通過其在中性束注入、電子回旋共振加熱(六個回旋管)、離子回旋共振加熱(三個天線)以及低混合加熱和電流驅動等方面的能力，成為不同輔助加熱場景的試驗臺，以及作為聚變材料研究的試驗臺。

T-15MD 托卡馬克的研究計劃將旨在解決 ITER 最緊迫的問題，例如傳輸勢壘的形成和維持機制、非感應電流的穩定產生、熱等離子體的加熱和保持、第一壁和偏濾器中過程的控制，以及壁上全局不穩定性和周期性能量排放的抑制。

托卡馬克裝置(帶磁線圈的環形室)的概念是由蘇聯物理學家伊戈爾·塔姆和安德烈·薩哈羅夫在 1950 年代提出的。第一個工作的托卡馬克裝置——T-1——是 Natan Yavlinsky 在 1958 年的作品。到 20 世紀 60 年代中期，托卡馬克裝置的設計開始顯示出性能的極大改進。最初的結果于 1965 年發布，但被忽略了。1968 年公布的第二組結果顯示，其性能遠遠領先于任何其他核聚變機器，英國科學家應邀前往蘇聯進行自己的測量。這些證實了蘇聯于 1969 年發表的結果。到 20 世紀 70 年代中期，全世界已經建造了數十個托卡馬克裝置。