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运行模式的道路上取得了新的进展。他们成功地开发了一种高性能稳态等离子体运行模式，并且通过系统的验证，确认了其与未来聚变堆相兼容。这项研究成果已经在国际物理期刊《物理评论快报》上发表，为解决聚变堆长时间稳定运行的问题提供了新的视角。在托卡马克核聚变实验装置中，等离子体边界区域会出现周期性的不稳定性，这种现象被称为边界局域模（ELM）。大幅度ELM类似太阳耀斑爆发，释放大量能量和粒子，对设备造成严重损害。因此，在未来聚变堆中，要将这种热负荷降低至少20倍，这是ITER面临的一个巨大挑战。
GrassyELM是一种特殊的小幅度ELM，它带来的热负荷通常低于常规的大幅度ELM，但其形成机制和条件一直未明。国际上的主要托卡马克装置一直难以获得这种运行模式，而EAST团队则在金属壁、低旋转加热等条件下成功实现这一点。他们首次揭示了GrassyELM形成的内在动力学机制，并发现它对杂质排除能力强，有助于实现长时间、高性能等离子体的稳态运行。这一新发现为解决瞬态热负荷问题，推动聚变堆进入稳态运行状态提供了一条可能之路。此外，这项研究对于中国正在进行1GW级别聚变功率实验堆CFETR设计也具有重要意义，因为该等离子的归一化参数与CFETR接近，为应用于ITER和CFETR提供了理论基础。
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