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性能稳态等离子体运行模式，并且通过系统验证，证明这种模式与未来聚变堆可能面临的多种运行条件兼容。在进行这些研究时，科学家们意识到在托卡马克核聚变实验装置中，边界区域会出现周期性爆发，这些爆发被称为边界局域模（ELM）。大幅度ELM类似太阳耀斑，它导致能量和粒子的瞬间释放，从而产生强大的热脉冲，对设备造成损害，并污染聚变堆芯部。
为了解决这一问题，国际社会需要将大幅度ELM带来的热负荷降低至少20倍。这是一个ITER面临的巨大挑战，同时也是磁约束聚变研究领域的一个重要科学前沿问题。GrassyELM是一种特殊的小幅度ELM，它带来的热负荷通常比常规的大幅度ELM低，但其形成机制尚不完全清楚。此外，在国际上获得这种稳定的运行模式一直是个难题。
EAST团队在金属壁、低旋转加热以及电子主导加热等条件下，将GrassyELM的物理条件确认下来，并首次揭示了它形成过程中的内在动力学机制。此外，他们发现GrassyELM对杂质具有很强排除能力，使得它成为实现长时间、高性能等离子体稳态运行的一种潜在方案。
值得一提的是，我国正积极推进1GW级别的CFETR（中国先进托卡马克试验反应器）项目，其设计参数与此项研究相近，为将来ITER和CFETR应用于高性能稳态运行提供了理论基础。
