Magnetinio uždarymo sintezė yra branduolių sintezės metodas, apimantis plazmos (jonizuotų dujų) suspendavimą magnetiniame lauke ir jos temperatūros bei slėgio pakėlimą iki didelio lygio. Branduolinė sintezė yra branduolinės energijos rūšis, gaunama, kai lengvieji atominiai branduoliai – vandenilis, deuteris, tritis arba helis – susilieja esant aukštai temperatūrai ir slėgiui. Visa Saulės šviesa ir šiluma gaunama iš branduolių sintezės reakcijų, vykstančių jos šerdyje. Būtent dėl to Saulė išvis gali egzistuoti – sintezės reakcijų slėgis išorėje subalansuoja gravitacinio žlugimo tendenciją.
Nors žmonija panaudojo dalijimosi energiją – suskaidydama sunkiuosius branduolius – branduolinei energijai, sėkmingos sintezės energijos vis tiek išvengiame. Iki šiol kiekvienas bandymas generuoti sintezės energiją sunaudoja daugiau energijos nei pagamina. Magnetinio izoliavimo sintezė yra vienas iš dviejų populiarių branduolių sintezės būdų – kitas yra inercinis uždarymas, kai kuro granulės bombarduojamos didelės galios lazeriais. Šiuo metu kiekviename kelyje vykdomas vienas kelių milijardų dolerių vertės projektas – JAV Nacionalinis uždegimo įrenginys vykdo inercinės izoliacijos sintezę, o Tarptautinis termobranduolinis eksperimentinis reaktorius – tarptautinis projektas – magnetinės izoliacijos sintezės.
Magnetinio uždarumo sintezės eksperimentai prasidėjo 1951 m., kai fizikas ir astronomas Lymanas Spitzeris sukonstravo Stelleratorių – aštuntos figūros formos plazmos izoliavimo įrenginį. Didelis lūžis įvyko 1968 m., kai Rusijos mokslininkai visuomenei pristatė tokamako dizainą – torą, kuris bus daugelio būsimų magnetinio uždarymo sintezės prietaisų dizainas. 1991 m. JK buvo žengtas dar vienas žingsnis į priekį sukūrus START (Small Tight Aspect Ratio Tokamak) – sferomaką arba sferinį tokamaką. Bandymai parodė, kad šis prietaisas maždaug tris kartus geriau nei dauguma tokamakų inicijuoja sintezės reakcijas, o sferomakai ir toliau yra nuolatinė sintezės tyrimų sritis.
Kad sintezės reakcijos būtų veiksmingos, tokamako reaktoriaus centras turi būti įkaitintas iki maždaug 100 milijonų kelvinų temperatūros. Esant tokiai aukštai temperatūrai, dalelės turi didžiulę kinetinę energiją ir nuolat bando pabėgti. Viename branduolių sintezės tyrime magnetinio uždarymo sintezės iššūkis lyginamas su baliono išspaudimu – jei stipriai paspaudžiate vieną pusę, jis tiesiog iššoka kitoje. Magnetinio uždarymo sintezės metu dėl šio „iššokimo“ aukštos temperatūros dalelės susiduria su reaktoriaus sienele ir nubraukia metalo gabalėlius, vadinamus „purškimu“. Šios dalelės sugeria energiją, sumažindamos bendrą uždaros plazmos temperatūrą ir apsunkindamos tinkamos temperatūros pasiekimą.
Jei branduolių sintezės energiją pavyktų įvaldyti, ji galėtų tapti neprilygstamu žmonijos energijos šaltiniu, tačiau net ir optimistiškiausi tyrinėtojai nesitiki komercinės elektros energijos gamybos iki 2030 m.