新一項來自普林斯頓等離子體物理實驗室（PPPL）的研究顯示，等離子體核心的旋轉是影響聚變反應堆排氣系統內粒子分佈的主要因素。研究指出，為何等離子體粒子總是較頻繁地擊中反應堆的某些部位。這一發現使得計算機模擬能夠與實驗結果相符，為未來聚變電廠的設計提供了工具。在托卡馬克（tokamak）中，磁場將等離子體保持在甜甜圈形狀的結構中。某些粒子最終逃離這一磁核心，朝向用作機器排氣系統的排氣器移動。在那裡，等離子體粒子撞擊金屬板，冷卻後反彈回去。（返回的原子有助於提供聚變反應的燃料。）PPPL在新聞稿中提到。然而，實驗始終顯示，內部排氣器目標受到的粒子衝擊遠多於外部目標。
不均勻的熱負荷模型挑戰一直未能解釋這一不均勻分佈，因為現有模型無法重現物理測試中觀察到的非對稱程度。理解這一分佈對於未來聚變系統的工程設計至關重要。這將有助於確定排氣粒子將落在何處，以確保排氣器能夠管理熱量而不會造成結構損壞。主要的解釋集中在排氣器內部的交叉場漂移，即粒子沿著磁場線的橫向運動，新聞稿中解釋道。然而，僅僅考慮這種漂移的計算機模擬無法重現實驗中的不均勻衝擊模式，這使得信任模擬能夠可靠指導未來機器的排氣器設計變得困難。
為了解決這一問題，由Eric Emdee領導的PPPL團隊使用了建模代碼SOLPS-ITER。他們分析了位於加州的DIII-D托卡馬克的數據。研究人員測試了四種特定情境，以隔離粒子模式的原因：有無交叉場漂移的模型，以及有無等離子體旋轉的模型。只有當團隊納入測得的核心旋轉速率88.4公里每秒時，模擬結果才能與實驗數據相符。這種環形旋轉——粒子繞著托卡馬克的運動——在磁場線上創造了一種平行的流動。Emdee指出，儘管交叉場流之前被認為是非對稱的主要驅動因素，但這項研究表明，旋轉核心驅動的平行流同樣重要。他強調，「很多人認為交叉場流造成了非對稱性。但這篇論文顯示，旋轉核心驅動的平行流同樣重要。」
這項研究顯示，核心旋轉與交叉場漂移之間的相互作用產生的效果比任何一個組件單獨作用時的效果更大。通過考慮旋轉等離子體核心如何影響磁場邊緣的流動，科學家們現在能夠更準確地預測排氣行為。這一聯繫提供了設計能夠承受現實世界聚變能量生產熱負荷的排氣器所需的數據。這一發現表明，準確預測未來聚變系統的排氣行為將需要考慮旋轉等離子體核心如何影響邊緣流動，這一聯繫可能幫助工程師設計出更能應對現實的排氣器。
