Kernfusie, een zon op aarde

Materie met een zeer hoge temperatuur bevindt zich in een bijzondere toestand: de elektronen en kernen bewegen los van elkaar, en vormen een gas van geladen deeltjes. Een dergelijke toestand heet een plasma. Plasma wordt wel de 'vierde toestand van de materie' genoemd, omdat materie bij toenemende temperatuur na de vaste, vloeibare en gasvormige fase in de plasma-fase komt. Plasma is de meest voorkomende toestand in het heelal: de zon en alle sterren bestaan uit plasma. Op aarde zijn TL-buizen, bliksemontladingen, plasmabeeldschermen voorbeelden van plasma's. In de industrie worden plasma's op grote schaal gebruikt voor verschillende materiaalbewerkingen, en voor het maken van computerchips [1].

Figuur 2. Verschillende voorbeelden van plasma's: een plasma-bal, een tl-buis, bliksem, en de zon.

Een plasma gedraagt zich als een turbulente vloeistof, waarin bovendien elektrische en magnetische velden een belangrijke rol spelen. Dat maakt een plasma tot een ingewikkelde medium dat zeer complex gedrag kan vertonen. Een groot deel van het vooruitgang in het fusie onderzoek bestaat uit het enorm toegenomen begrip van het gedrag van plasma's, en de mogelijkheid om met moderne computertechnieken dat gedrag nauwkeurig te beschrijven en te voorspellen.