Terobosan primer untuk Persemakmuran adalah superkonduktor suhu tinggi, bahan yg bisa mengalirkan arus listrik yang sangat besar Bila relatif didinginkan. Superkonduktor suhu tinggi, kelas material yang dikembangkan pada 1980-an dan seterusnya, tidak perlu didinginkan sebanyak yang ditemukan superkonduktor konvensional beberapa dasa warsa sebelumnya.
Superkonduktor mengaktifkan medan magnet sangat tinggi yang dibuat buat membatasi bahan bakar plasma serta memicu fusi. dan yg terpenting, itu memungkinkan dengan reaktor fusi yang jauh lebih kecil daripada, contohnya, reaktor gabugan multinasional ITER yang telah dibangun pada Prancis selama bertahun-tahun, dengan pekerjaan bertahun-tahun yg wajib diselesaikan.
Satu problem menggunakan gabugan D-T adalah mendapatkan bahannya. Deuterium ditemukan secara alami dan dapat disaring berasal air biasa, namun sebab tritium bersifat radioaktif, dia akan meluruh selama beberapa tahun. Persemakmuran dan poly perusahaan reaktor fusi lainnya menangani hal ini dengan memasukkan beberapa litium, elemen ringan lainnya, ke dalam selimut penangkap energi yg mengelilingi reaktor. Neutron yang masuk menabrak lithium dan mentransmutasikan sebagian menjadi tritium, sebuah proses yg diklaim pemuliaan.
keliru satu tantangan tokamak ialah para insinyur perlu menghasilkan selimut permanen panas sembari menjaga magnet superkonduktor berbentuk D yg besar tetap dingin. Sparc akan memiliki sistem pendinginan yang bertenaga serta akan beroperasi pada pulsa yang lebih pendek buat mengontrol pemanasan magnet.
Kesulitan tokamak lainnya adalah bahwa neutron berenergi tinggi itu menyebabkan masalah, menghancurkan beberapa atom dan memantulkan atom lainnya. Itu mengakibatkan problem struktural dan beberapa bahan radioaktif, terutama pada “dinding pertama” dari bahan yg paling dekat dengan plasma.
buat mengatasi itu, tokamak dirancang dengan beberapa bagian yang bisa diganti. namun membangun kembali bagian dalam tokamak berarti saat henti yg signifikan.
