據(jù)庫爾恰托夫研究所所長(zhǎng)米哈伊爾·科瓦爾丘克稱，第一個(gè)熱核等離子體已經(jīng)在俄羅斯庫爾恰托夫研究所的 T-15MD 托卡馬克裝置上實(shí)現(xiàn)，該設(shè)施正在穩(wěn)定運(yùn)行。T-15MD 托卡馬克裝置于 2021 年 5 月進(jìn)行了物理啟動(dòng)。他說：“已經(jīng)獲得了數(shù)百萬攝氏度的穩(wěn)定等離子體……這個(gè)最復(fù)雜、最昂貴的裝置立即啟動(dòng)，現(xiàn)在正在運(yùn)行，獲得功率并到達(dá)全球參數(shù)。”

T-15MD 托卡馬克裝置是 1988 年至 1995 年在庫爾恰托夫研究所運(yùn)行的 T-15 綜合裝置的改進(jìn)型。它是過去 20 年來俄羅斯建造的第一座新熱核電站。該設(shè)施為在法國(guó)建設(shè)的國(guó)際熱核實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆 (ITER)提供支持。

最初的 T-15 機(jī)器于 2017 年完全拆卸，所有主要部件都進(jìn)行了現(xiàn)代化改造，從輔助等離子加熱和電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)到新的非超導(dǎo)銀銅磁體系統(tǒng)和石墨內(nèi)表面。ITER 表示，升級(jí)后的托卡馬克裝置“將擴(kuò)展‘ITER 互補(bǔ)’機(jī)器的運(yùn)行范圍，其實(shí)驗(yàn)計(jì)劃將有助于確定 ITER 和未來聚變反應(yīng)堆的最佳運(yùn)行參數(shù)”。

T-15MD 的獨(dú)特之處在于其高功率和緊湊尺寸的結(jié)合。高性能輔助等離子體加熱和電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將允許同時(shí)實(shí)現(xiàn)高等離子體溫度和等離子體密度，脈沖長(zhǎng)度可達(dá) 2030 秒。ITER表示，該機(jī)器將通過其在中性束注入、電子回旋共振加熱(六個(gè)回旋管)、離子回旋共振加熱(三個(gè)天線)以及低混合加熱和電流驅(qū)動(dòng)等方面的能力，成為不同輔助加熱場(chǎng)景的試驗(yàn)臺(tái)，以及作為聚變材料研究的試驗(yàn)臺(tái)。

T-15MD 托卡馬克的研究計(jì)劃將旨在解決 ITER 最緊迫的問題，例如傳輸勢(shì)壘的形成和維持機(jī)制、非感應(yīng)電流的穩(wěn)定產(chǎn)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(wěn)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(huán)形室)的概念是由蘇聯(lián)物理學(xué)家伊戈?duì)?middot;塔姆和安德烈·薩哈羅夫在 1950 年代提出的。第一個(gè)工作的托卡馬克裝置——T-1——是 Natan Yavlinsky 在 1958 年的作品。到 20 世紀(jì) 60 年代中期，托卡馬克裝置的設(shè)計(jì)開始顯示出性能的極大改進(jìn)。最初的結(jié)果于 1965 年發(fā)布，但被忽略了。1968 年公布的第二組結(jié)果顯示，其性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于任何其他核聚變機(jī)器，英國(guó)科學(xué)家應(yīng)邀前往蘇聯(lián)進(jìn)行自己的測(cè)量。這些證實(shí)了蘇聯(lián)于 1969 年發(fā)表的結(jié)果。到 20 世紀(jì) 70 年代中期，全世界已經(jīng)建造了數(shù)十個(gè)托卡馬克裝置