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的等离子体运行模式，最新研究成果显示，他们已成功发展出一种高性能稳态等离子体运行模式，并对其与未来聚变堆的兼容性进行了系统验证。该研究成果已在国际著名期刊《物理评论快报》上发表，为解决聚变堆长时间稳定运行问题提供了新的思路和可能。
在托卡马克核聚变实验装置中，等离子体边界区域会周期性地出现称为边界局域模（ELM）的不稳定现象，这种现象类似太阳耀斑爆发，对于设备造成极大威胁，不仅能量和粒子的释放是瞬间发生的，还会导致材料熔化、产生大量杂质污染。为了解决这一问题，国际科学家一直致力于探索无ELM或小幅度ELM的高约束运行模式及其物理机制，这对于磁约束聚变领域来说是一个前沿科学挑战。
GrassyELM是一种特殊的小幅度ELM，它带来的热负荷低于常规大幅度ELM，但其形成机理和条件至今未明。在国际一些主流托卡马克装置上难以实现这种运行状态，而EAST团队通过金属壁、低旋转加热等条件确认了获得GrassyELM所需的物理条件，并揭示了其形成内在动力学机制。此外，该团队发现GrassyELM具有很强排除杂质能力，有助于实现长时间、高性能等离子体的稳态运行，为解决瞬态热负荷瓶颈问题提供了一种潜在方案。
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，其设计参数接近EAST团队研究中的归一化参数，这为应用到ITER和CFETR上的高性能稳态运行模式奠定了坚实基础。这项突破性的工作不仅丰富了我们对磁约束核聚变理论知识，更有助于将这一先进技术推向实际应用，从而开辟新时代的人工合成太阳能源生产之路。
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