磁聚变的研究领域还有很多未解之谜。几十年来，如何将湍流等离子体燃料限制在环形真空室中，使其温度和密度足以进行聚变，一直是一个问题。
作为核科学与工程系教授安妮·怀特（Anne White）指导下的研究生，19岁的罗德里格斯·费尔南德斯博士对一个核聚变研究谜团产生了兴趣，这个谜团20年来一直没有解开。他的新颖观察和随后的建模帮助他找到了答案，为他赢得了德尔法维罗奖。
他的论文的重点是等离子体湍流，以及在托卡马克中热是如何从热核到等离子体边缘的。20多年的实验表明，在某些情况下，冷却等离子体边缘会导致核心变得更热。
“当你通过注入杂质来冷却等离子体边缘时，每个标准理论和直觉都会告诉你，一个冷脉冲会传播进来，最终核心温度也会下降。但我们观察到，在某些条件下，当我们降低边缘的温度时，核心会变得更热。这是一种通过冷却来加热的方式。”费尔南德斯博士说。
这一违反直觉的观察结果没有得到任何有关等离子体行为的现有理论的支持。
罗德里克斯·费尔南德斯说：“我们的理论无法解释实验中经常发生的事情，这让我们对这些模型产生了疑问。我们是否应该相信他们能够预测未来的核聚变装置会发生什么？”
这些模型是预测等离子体科学与聚变中心阿尔卡特C-Mod托卡马克性能的基础。它们目前被用于ITER(正在法国建造的下一代机器)和SPARC (PSFC追求的联邦融合系统托卡马克)。
为了解开这个谜团，罗德里格斯·费尔南德斯学习了复杂的编码，这将使他能够模拟边缘冷却实验。然而，当他在早期的模拟中手动冷却边缘时，他的模型未能再现实际实验中观察到的核心加热。
罗德里格斯·费尔南德斯仔细研究了来自阿尔卡特C-Mod实验的数据，他意识到注入来冷却等离子体的杂质不仅会影响温度，而且会影响包括密度在内的所有参数。
通过在模拟中引入新的密度扰动，他能够模拟20多年来在世界各地的许多实验中观察到的核心加热。这些发现成为《物理评论快报》一篇文章的基础。
为了加强他的论点，罗德里格斯·费尔南德斯想用同样的模型来预测加利福尼亚州圣迭戈的一个非常不同的托卡马克-DIII-D装置对边缘冷却的反应。当时，托卡马克还没有能力进行这样的实验，但麻省理工学院的科学家内森·霍华德领导的团队安装了一个新的激光消融系统，将杂质和冷脉冲注入机器。随后在DIII-D上进行的实验表明，预测是准确的。
罗德里格斯·费尔南德斯说：“这进一步证明了我对这个谜的回答和我的预测模拟是正确的。事实上，我们可以在模拟中通过边缘冷却来再现核心加热，对于不止一个托卡马克来说，这意味着我们可以理解这一现象背后的物理学原理。更重要的是，它让我们相信C-Mod和SPARC的模型是正确的。”
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