磁聚變的研究領域還有很多未解之謎。幾十年來，如何將湍流等離子體燃料限制在環形真空室中，使其溫度和密度足以進行聚變，一直是一個問題。
作為核科學與工程系教授安妮·懷特（Anne White）指導下的研究生，19歲的羅德里格斯·費爾南德斯博士對一個核聚變研究謎團產生了興趣，這個謎團20年來一直沒有解開。他的新穎觀察和隨後的建模幫助他找到了答案，為他贏得了德爾法維羅獎。
他的論文的重點是等離子體湍流，以及在託卡馬克中熱是如何從熱核到等離子體邊緣的。20多年的實驗表明，在某些情況下，冷卻等離子體邊緣會導致核心變得更熱。
“當你通過注入雜質來冷卻等離子體邊緣時，每個標準理論和直覺都會告訴你，一個冷脈衝會傳播進來，最終核心溫度也會下降。但我們觀察到，在某些條件下，當我們降低邊緣的溫度時，核心會變得更熱。這是一種通過冷卻來加熱的方式。”費爾南德斯博士說。
這一違反直覺的觀察結果沒有得到任何有關等離子體行為的現有理論的支持。
羅德里克斯·費爾南德斯說：“我們的理論無法解釋實驗中經常發生的事情，這讓我們對這些模型產生了疑問。我們是否應該相信他們能夠預測未來的核聚變裝置會發生什麼？”
這些模型是預測等離子體科學與聚變中心阿爾卡特C-Mod託卡馬克性能的基礎。它們目前被用於ITER(正在法國建造的下一代機器)和SPARC (PSFC追求的聯邦融合系統託卡馬克)。
為了解開這個謎團，羅德里格斯·費爾南德斯學習了複雜的編碼，這將使他能夠模擬邊緣冷卻實驗。然而，當他在早期的模擬中手動冷卻邊緣時，他的模型未能再現實際實驗中觀察到的核心加熱。
羅德里格斯·費爾南德斯仔細研究了來自阿爾卡特C-Mod實驗的數據，他意識到注入來冷卻等離子體的雜質不僅會影響溫度，而且會影響包括密度在內的所有參數。
通過在模擬中引入新的密度擾動，他能夠模擬20多年來在世界各地的許多實驗中觀察到的核心加熱。這些發現成為《物理評論快報》一篇文章的基礎。
為了加強他的論點，羅德里格斯·費爾南德斯想用同樣的模型來預測加利福尼亞州聖迭戈的一個非常不同的託卡馬克-DIII-D裝置對邊緣冷卻的反應。當時，託卡馬克還沒有能力進行這樣的實驗，但麻省理工學院的科學家內森·霍華德領導的團隊安裝了一個新的激光消融系統，將雜質和冷脈衝注入機器。隨後在DIII-D上進行的實驗表明，預測是準確的。
羅德里格斯·費爾南德斯說：“這進一步證明了我對這個謎的回答和我的預測模擬是正確的。事實上，我們可以在模擬中通過邊緣冷卻來再現核心加熱，對於不止一個託卡馬克來說，這意味著我們可以理解這一現象背後的物理學原理。更重要的是，它讓我們相信C-Mod和SPARC的模型是正確的。”
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