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迈出了坚实的一步。通过系统验证,研究人员发现一种新的GrassyELM(草地边界局域模)运行模式,这种模式能够有效降低等离子体中的不稳定性,减少热负荷,同时还能提高杂质排除能力,从而为实现长时间稳定的核聚变实验奠定了基础。
GrassyELM与传统的大幅度边界局域模(ELM)相比,其带来的热负荷是后者的1/20左右,但其形成机理和条件一直是一个科学界的谜题。EAST团队成功在金属壁、低旋转和电子主导加热等类似ITER条件下复制这一模式,并揭示了其形成内在动力学机制。这一突破为解决国际上面临的瞬态热负荷瓶颈问题提供了一线希望。
值得注意的是,这项研究对我国正在进行的1GW级聚变工程实验堆CFETR项目具有重要意义。CFETR设计参数与该新运行模式下的等离子体部分归一化参数接近,因此这项成果对于将来应用于ITER和CFETR项目至关重要。此外,该研究结果也被发表在国际权威期刊《物理评论快报》上,为全球磁约束聚变研究社区提供了新的启示和挑战。
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