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。他们成功地开发了一种高性能稳态等离子体运行模式，并且经过系统测试，证明这种模式与未来的大型聚变堆兼容。研究成果已在国际知名学术期刊《物理评论快报》上发表。
在进行核聚变实验时，高约束等离子体边界区域会出现周期性的不稳定性，即所谓的边界局域模（ELM）。这些ELM类似于太阳上的耀斑爆发，导致能量和粒子的突然释放，同时产生强烈热脉冲，对装置内壁造成侵蚀甚至熔化，并带来大量杂质污染，使得长时间稳态运行成为一个挑战。
为了解决这一问题，科学家们致力于探索无ELM或小幅度ELM的高约束运行模式及其机制，这是磁约束聚变领域的一个前沿科学问题。GrassyELM是一种特殊的小幅度、高频率的自发不稳定性，它对应着较低的瞬时热负荷，但其形成原因和条件一直未被完全理解。在国际上，一些主要托卡马克设施难以实现这一状态。
EAST团队通过模拟未来聚变堆环境中的金属壁、低旋转加热和电子主导加热条件，找到了获得GrassyELM必要条件，并揭示了它形成过程中的内在动力学机制。此外，他们发现该类型不稳定性具有很强排除杂质能力，是实现长时间、高性能等离子体稳态运行的一大优势。这一突破为解决聚变堆瞬时热负荷的问题，为实现更持久、更有效率的核聚变提供了一条新的途径。
值得一提的是，我国正积极推进1GW级别核融合电气试验反应堆（CFETR）的建设，这种新型跑步模式与CFETR设计参数相近，其成果将为ITER和CFETR项目提供坚实基础，有助于我们迈向更加可持续、绿色能源时代。
标签： 地理人物
