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性能稳态等离子体运行模式的道路上取得了新进展。他们成功地发展出一种高效率、低热负荷的稳定运行模式，并且通过系统验证，证明这种模式能够与未来聚变堆的多种操作条件兼容。这项研究成果已经在国际物理学期刊《物理评论快报》上发表，展示了中国科学家在这一前沿领域所取得的重要突破。
为了实现可持续、高效能量生产，未来聚变堆需要解决一个关键挑战，那就是减少大幅度边界局域模（ELM）的影响。ELM就像太阳耀斑一样，在实验装置中会产生强烈热脉冲，这不仅会损害设备，还可能导致材料熔化和污染等问题。如果能够有效降低这些瞬间热负荷，就可以确保聚变堆长时间稳定的运转。
GrassyELM是一种特殊的小幅度ELM，它带来的热负荷比传统的大幅度ELM要低得多，但其形成机理和条件一直是个谜。在国际上的许多主流托卡马克装置都难以稳定获得这类运行模式。然而，EAST团队通过精心设计金属壁、控制旋转速度以及电子主导加热等技术参数，他们首次揭示了GrassyELM形成内在动力学机制，并发现它对杂质排除具有显著优势。这使得这个运行模式成为实现高性能等离子体长时间稳态运作提供了一条新的途径。
值得一提的是，我国正积极推进1GW级别聚变功率实验堆CFETR项目，这个新的运行模式与CFETR设计参数相匹配，为将来ITER和CFETR项目中的高性能稳态运行奠定了坚实基础。这项研究不仅为国际磁约束聚变科学界提供了解决瞬时热负荷瓶颈问题的一种潜在方案，也为我国自主创新开辟了一条可行之路。
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