科研动态：中科院离子体物理研究所的EAST超导托卡马克团队在不断探索高效稳定等离子体运行模式的道路上取得了新进展。他们成功开发了一种高性能稳态等离子体运行模式，并且通过系统的验证，证明了其与未来聚变堆可能面临的多种运行条件兼容性。此项研究成果已经在国际物理学期刊《物理评论快报》上发表，展现了科学界对这一领域前沿问题的深入关注。
在托卡马克核聚变实验装置中，一些不稳定的边界局域模（ELM）会周期性地爆发，这些ELM类似于太阳上的耀斑爆发，导致瞬间能量释放和热脉冲产生，从而侵蚀装置内部壁部甚至造成材料熔化，同时也会污染聚变堆芯中的等离子体。为了实现未来聚变堆长时间稳态运行，国际科学家需要将这些ELM带来的热负荷降低至少20倍，这对于ITER这样的国际项目来说是一个巨大的挑战。
GrassyELM是一种特殊的小幅度、高频率自发ELM，它带来的热负荷通常比常规大幅度ELMs低10倍，但它背后的机理和获得条件一直未被充分理解。在过去，它们很难在主流托卡马克装置上实现稳定可靠地存在。不过，EAST团队在金属壁、低旋转加热电子为主导的情况下成功确认了获取这种GrassyELM所需的一系列物理条件，并揭示出其形成内在动力学机制。这一发现还显示出GrassyELMs能够有效排除杂质，对于实现长时间高性能等离子体稳态运行具有巨大的潜力。
这项新的研究成果为解决聚变堆瞬时热负荷问题提供了一条新路径，为迈向更远的大型实验设施如CFETR（中国实验室）和ITER（国际实验室）的建设奠定了坚实基础。CFETR计划达到1GW级别的人工磁场支持器，是一个重要步骤，以便进一步探索并推进人工核融合技术。这次研究结果展示了中国科研机构正在积极推进这一前沿科技领域，并有望为全球科学共同体贡献宝贵经验。
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