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，经过一系列前期探索和深入研究，在高性能稳态等离子体运行模式方面取得了重大突破。他们成功开发了一种能够系统验证与未来聚变堆多种运行条件兼容性的新型稳态运行模式，并将其相关成果发表在国际权威学术期刊《物理评论快报》上。
在进行核聚变实验时，托卡马克装置中的边界区域会经历周期性不稳定性爆发，这种现象被称为边界局域模（ELM）。大幅度ELM类似于太阳耀斑，它导致等离子体能量和粒子的突然释放，产生强烈的热脉冲，对设备造成损害甚至材料熔化，还会污染聚变堆芯部。因此，降低这种不稳定性的影响至今仍是ITER面临的一个关键挑战，而无ELM或小幅度ELM的高约束运行模式及其机制则成为磁约束聚变领域的一项重要科学探索。
GrassyELM是一种特殊类型的小幅度、高频率自发的ELM，它带来的瞬态热负荷远低于常规大幅度ELM，但其形成原因和条件一直未能完全解明。国际上的主流托卡马克装置长时间未能实现这一稳定可靠的运行状态。在同样的金属壁、低旋转加热及电子主导加热等特定的物理条件下，EAST团队成功地揭示了GrassyELMs形成内在动力学机制，并发现它具有很强排除杂质能力，使得它非常适合实现高性能等离子体长时间稳定的运行。这一新型运行模式为解决聚变堆瞬态热负荷问题提供了一条潜在路径，为实现长期稳定操作奠定基础。
值得注意的是，我国正在积极推进1GW级别的CFETR（中国融合科学中心实验堆）项目，其设计参数与此次研究得到的归一化参数相近，因此对于应用到未来ITER和CFETR上的高性能稳态运行模式，有着重要意义。此举标志着我们迈向更接近商业化利用核聚变能源技术的大步。
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