För att fusion ska generera betydande energi, den ultraheta plasman som ger bränsle till fusionsreaktioner måste förbli stabil och hindras från att svalna. Forskare har nyligen visat litium, en mjuk, silver-vit metall, att vara effektiva i båda avseenden under bansättande amerikansk-kinesiska experiment på Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) i Hefei, Kina. Leder för det amerikanska samarbetet är det amerikanska energidepartementets (DOE) Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL), tillsammans med huvudutredarna Los Alamos och Oak Ridge National Laboratories, med Johns Hopkins University, University of Illinois i Urbana-Champaign, University of Tennessee-Knoxville, och Massachusetts Institute of Technology. Forskare från General Atomics deltar också via ett separat anslag.

Sju amerikanska forskare reste till EAST i december, 2016, att delta i experimenten. De distribuerade litium i den kinesiska tokamak på tre olika sätt:genom en litiumpulverinjektor, en litiumgranulinjektor, och en flytande flytande litiumbegränsare (FLiLi) som levererade elementet i flytande form till kanten av EAST-plasma.

Forskningen visade utmärkta framsteg inom alla tre områden. Experimentens form och deras resultat inkluderade:

• Den första användningen av litiumpulverinjektorn i EAST släpper ut den heta plasman genom tokamakens volframavledare. Det injicerade pulvret eliminerade framgångsrikt periodiska instabiliteter som kallas kantlokaliserade lägen (ELM) som kunde skada avledaren. Resultaten jämfördes väl med användningen av pulveriserat litium i kolavledaren i tidigare EAST-experiment, i tidigare National Spherical Torus Experiments (NSTX) forskning vid PPPL, och i DIII-D National Fusion Facility som General Atomics driver för DOE i San Diego, vilket indikerar en grundläggande kompatibilitet mellan volfram och litium. Sådan kompatibilitet kommer att behövas för framtida kraftverkskonstruktioner som anser att volfram är substratet för flytande litiumplasma-vända komponenter.
• Användning av litiumgranulinjektorn visade att det finns ett tröskelvärde för den minsta storleken på granulerna som är tillräckligt stora för att utlösa ELM - ett alternativt förfarande som gör att instabiliteterna blir mindre, oftare och mindre skadligt för komponenter som vänder sig mot plasma. Den observerade tröskeln visade likheter med minimistorleken på ELM-utlösande granuler i de senaste DIII-D-experimenten.
• Användning av en andra generationens FLiLi-enhet minskade kraftigt mängden deuterium vid kanten av plasman som återfördes tillbaka till plasmans kärna och kylde av den under experiment med hög inneslutning. Förlust av värme orsakad av återvinning kan stoppa fusionsreaktioner. FLiLi-enheten sattes in i det yttre mittplanet av EAST-enheten. Snabbkamerabilder av EAST-experiment, utförs med och utan limiterinsättning, visade potentiellt skadlig litiumåtervinning utan begränsaren, jämfört med neutralt och joniserat litium med begränsaren på plats. Dessutom, forskare observerade för första gången flera förbättrade faser av energiinneslutning med användning av FLiLi.