若要控制核融合反应炉中的电浆，通常科学家都会打造既昂贵又庞大的磁场线圈，研发不易成本又高，但现在美国华盛顿大学科学家已透过电浆的自束效应 Z-pinch，成功运用电磁力压缩流动的电浆，并已测量到稳定的核融合反应。
在介绍 Z-pinch 为何物之前，要先说一下核融合反应是如何形成的。核融合基本上是模仿太阳能内部产生能量的方法，将氢的两种同位素氘、氚原子结合，形成一个较重的原子核与一个较轻的原子核。
假如要在反应炉内进行融合反应，得将物质的温度提高、使原子核和电子分开，进而形成电浆，但原子核带正电，彼此会相互排斥，因此科学家还得利用强大的磁场、温度与密度来控制与维持电浆，只要电浆能在足够长时间下维持高温，就可以触发大量核融合反应，人们就能进一步运用核融合技术来产生庞大无碳又安全的电力。
不过实现这项技术的前提是：科学家首先要找到控制电浆的方法，像是托卡马克、仿星器等都是运用强大的来控制磁场线圈电浆，对此，华盛顿大学航空与航太 FuZE 实验室科学家 Uri Shumlak 表示，核融合设备通常都很大，磁场线圈也容易引起中子辐射损伤（neutron damage），代表科学家得打造大型又稳定的磁场线圈，使成本水涨船高。
不过控制电浆的方法只有磁场线圈吗？事实上还有一种更有效、成本也更低的方法：自束电浆柱 Z-pinch，其善加利用电浆内的电磁力来稳定电浆。该方法是自束效应（pinch effect）的一种，当电浆柱通过电流时，电流与其自感磁场会对电浆柱产生向内的径向电磁实体力，使电浆柱侧向压缩。
这项技术是主要是依靠本身的磁场来稳定电浆，不需要昂贵的磁场线圈，因此成本较低，但是电浆不易控制，虽然电浆柱在外围可径向稳定电浆，但电浆稳定性本身就不高、易形成凸起（就像动脉瘤一样），进而削弱电磁力的约束力。且自束效应所需的电流较大，Z-pinch 也容易造成电浆柱不稳定，使电浆失控并破坏核融合装置，使反应炉内壁蒸发或是熔化，失控的高能量电子束也会导致设备局部受损。
上述种种因素使得科学家舍弃自束效应方案，改用现在较常见的磁场线圈，而现在华盛顿大学科学团队已经找到方法来阻止电浆扭曲，他们在电浆行为中引入磁流体动力学的剪切轴流（sheared axial flows），成功用 50 公分长的 Z-pinch 电浆柱约束电浆。Shumlak 表示，这样一来就可以防止电浆表面形成凸起。
科学家从前在剪切轴流×电浆柱 Z-pinch 的研究一点也没有少，但这是科学家首次突破，与静态电浆相比，华盛顿大学的流动电浆维持长度已提升 5,000 倍，且更可观察到高能量中子，这可是核融合反应的迹象。Shumlak 指出，虽然还不确定这是否会为核融合带来新气，但是该研究仍鼓舞人心，目前科学家也已深入研究 Z-pinch 剪切轴流稳定性，若团队对该研究的理解无误，未来或许还能带来更优异的性能。
目前研究已发表在《Physical Review Letters》。
- Nuclear fusion breakthrough breathes life into the overlooked Z-pinch approach
- Plasma flows may provide the missing ingredient to a cheaper, more compact route to nuclear fusion
（首图来源：华盛顿大学）
