绿色能源革命我揭秘高效稳定的人造太阳运行模式

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聚变能运行模式。他们成功开发了一个新型的高性能稳态等离子体运行模式，并通过系统验证，证明其适用于未来聚变堆的多种运行条件。这项研究成果已经发表在国际著名期刊《物理评论快报》上，为解决聚变反应器中的瞬时热负荷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经历周期性的不稳定性爆发，这种现象被称为边界局域模（ELM）。大规模ELM类似太阳耀斑，导致大量能量和粒子的突然释放，对实验装置造成严重损害，甚至引起材料熔化和污染。为了克服这个挑战，科学家们必须找到一种方法来降低ELM带来的热负荷至少20倍。

GrassyELM是一种特殊的小幅度ELM，它产生的热负荷远低于传统大幅度ELM，但其形成机制一直未明确。国际上许多主流托卡马克设备都难以实现稳定地获得这种运行模式。EAST团队在金属壁、低旋转加热等条件下成功确认了获得GrassyELMs的关键因素，并揭示出它如何形成，以及它如何有效排除杂质，使得等离子体能够长时间保持高性能状态。这一发现为解决未来聚变堆瞬时热负荷问题提供了一条新的途径。