Otros caminos hacia la fusión: espejos, FRC, pinch y esferomaks

Un espejo magnético confina el plasma en un tubo recto en vez de un anillo cerrado: bobinas en los extremos del tubo aumentan el campo magnético ahí, y ese gradiente refleja hacia el centro a la mayoría de las partículas cargadas que se acercan, como una pelota que rebota en una pendiente. El problema clásico de los espejos, estudiados desde los años 50 y 60, es que algunas partículas caen dentro de un «cono de pérdida» de velocidades y escapan igual por los extremos, lo que históricamente les dio peor confinamiento que un tokamak. El interés se renovó con los imanes superconductores de cinta de alta temperatura, que permiten campos mucho más altos en espejos más chicos y baratos. El WHAM (Wisconsin HTS Axisymmetric Mirror), una colaboración entre la Universidad de Wisconsin-Madison, la empresa Realta Fusion y Commonwealth Fusion Systems —que construyó los imanes—, empezó a operar con plasma en julio de 2024 en Wisconsin con imanes de hasta 17 T, según esas instituciones; su objetivo es estudiar si un espejo axisimétrico de campo alto puede servir de fuente de neutrones y, más adelante, de reactor.

Una configuración de campo invertido (FRC) es un plasma en forma de rosquilla que genera su propio campo poloidal con una corriente interna, sin necesidad de una cámara toroidal que lo rodee ni de bobinas exteriores que atraviesen el agujero central: es, en ese sentido, el diseño magnético más compacto por unidad de campo aplicado. Opera con beta cercano a 1 —la presión del plasma es comparable a la presión magnética que lo confina—, lo que en teoría permite reactores más chicos por unidad de campo aplicado. La empresa TAE Technologies, en California, opera Norman (en operación desde 2017), que sostiene el plasma inyectándole haces de partículas neutras, y construye Copernicus, su siguiente máquina, según la propia empresa. TAE informó en 2021 haber sostenido plasmas por encima de los 50 millones de grados en Norman y, en comunicados posteriores, cifras más altas; los resultados de la máquina están descritos en la literatura con referato, mientras que las cifras más recientes que difunde la empresa todavía no tienen publicación asociada. TAE apunta a un combustible aneutrónico, protón-boro-11, que en teoría evita casi por completo la producción de neutrones, aunque exige temperaturas mucho más altas que el deuterio-tritio.

Un pinch en Z comprime una columna de plasma haciendo circular una corriente eléctrica muy alta a lo largo de su eje: el propio campo magnético que genera esa corriente la aprieta hacia adentro. Es el principio detrás de la Z Machine de los Laboratorios Nacionales Sandia, en Nuevo México, el generador de pulsos eléctricos más potente del mundo, usado desde 2013 en experimentos de fusión por blanco magnetizado con revestimiento lineal (MagLIF): comprime con hasta 20 millones de amperes un tubo de berilio precalentado con láser y premagnetizado, y Sandia reportó producciones de hasta 1,1 × 10¹³ neutrones de fusión deuterio-deuterio por disparo. La empresa Zap Energy, originada en investigación de la Universidad de Washington, persigue una variante llamada pinch en Z estabilizado por flujo cortado, que usa el propio movimiento del plasma para evitar que la columna se retuerza y colapse, sin necesitar campos externos ni láseres. En 2022 el LLNL informó, junto con la Universidad de Washington, mediciones revisadas por pares (Physics of Plasmas, 2021) que confirmaron neutrones de fusión termonuclear en el dispositivo FuZE, del que Zap Energy es la derivación empresarial.

Un esferomak es, como el FRC, un plasma que se sostiene con su propia corriente interna sin bobinas toroidales externas, pero con una topología magnética distinta, más parecida a la de una manzana que a la de una rosquilla. Se estudió sobre todo en los años 80 y 90, entre otros en el Sustained Spheromak Physics Experiment (SSPX) del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, que entre 1999 y mediados de los 2000 sostuvo corrientes toroidales de hasta unos 600 kA y temperaturas electrónicas de 0,5 keV durante unos pocos milisegundos. La mayoría de los grupos que lo estudiaban migraron desde entonces a FRC o a espejos.

La fusión por blanco magnetizado combina un plasma pre-magnetizado, como en un FRC o un esferomak, con una compresión mecánica o por pulsos de corriente que lo empuja a condiciones de fusión en microsegundos, a medio camino entre el confinamiento magnético y el inercial. Además del MagLIF de Sandia, la empresa canadiense General Fusion desarrolla esta vía con su máquina de demostración Lawson Machine 26 (LM26): inyecta un plasma de tokamak esférico con deuterio y lo comprime con un revestimiento sólido de litio que implosiona mecánicamente sobre él; el concepto de planta comercial de la empresa, a diferencia de LM26, usa pistones que comprimen un revestimiento de litio líquido. En junio de 2026 General Fusion informó un calentamiento compresional de hasta unos 0,72 keV (unos 8,4 millones de grados) de temperatura electrónica en LM26, en un artículo técnico presentado para revisión por pares pero todavía no publicado. Las cifras de temperatura y rendimiento que dan a conocer las empresas por su cuenta, sin publicación revisada por pares que las acompañe, hay que leerlas como lo que son: declaraciones de la propia empresa sobre su propio equipo, todavía sin verificación externa.