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取得了新进展。他们成功地开发了一种高效率、低热负荷的稳定运行模式，并且通过系统测试验证了其与未来聚变堆设计相兼容性。这一研究成果已经发表在国际知名期刊《物理评论快报》上，为解决目前聚变堆长时间稳定运行面临的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出现周期性的不稳定现象，这种现象被称为边界局域模（ELM）。大幅度ELM类似于太阳耀斑爆发，会导致大量能量和粒子的释放，并对设备造成严重损害。因此，国际上提出了一个挑战，即需要将ELM带来的瞬间热负荷降低至少20倍，以确保聚变堆能够长时间稳定运行。
GrassyELM是一种特殊类型的小幅度、高频ELM，它带来的热负荷远低于大幅度ELM，但其形成机制至今仍未完全明了。在多个主流托卡马克装置中，都难以实现这种模式的稳定获得。EAST团队则成功地在金属壁、低旋转加热条件下复现并理解了GrassyELMs形成的内在动力学过程，同时发现它具有很强的杂质排除能力，使得它成为实现高性能等离子体长时间稳态运行的一个有希望方案。
此次研究成果对于中国正在进行1GW级别聚变功率CFETR项目中的集成工程设计具有重要意义，因为该项目预计将采用与EAST实验所需参数接近的归一化参数。这意味着这些新发现可以直接应用到CFETR和未来ITER（International Thermonuclear Experimental Reactor）这样的国际级别的大型实验设施上，从而推动磁约束核聚变技术向前发展，为全球能源安全作出更大的贡献。
