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。他们最新取得的成果显示,在模拟太阳核心的实验条件下,成功开发出了一种能够有效控制和减少边界局域模(ELM)不稳定性的新技术。这一突破对于解决未来聚变堆长时间稳定运行所面临的热负荷问题具有重要意义。
研究表明,大幅度ELM事件类似于太阳耀斑爆发,会导致等离子体内能量的大量释放,并对装置造成严重损害。为了应对这一挑战,科学家们致力于开发一种名为GrassyELM的小幅度、高频率ELM,它可以显著降低瞬态热负荷,但其形成机理和条件一直是个谜。在这项新的研究中,EAST团队通过精细调控金属壁、旋转速度以及电子加热等因素,最终揭示了GrassyELM形成过程中的关键动力学机制,并发现它具备更强的杂质排除能力,这使得它成为实现长时间高性能等离子体运行的一种理想选择。
此次研究成果不仅为国际核聚变领域提供了新的见解,也为我国正在建设1GW级别聚变工程实验堆CFETR提供了宝贵经验。此前,我国已经开始进行CFETR集成工程设计,该项目将采用与该研究相似的技术参数,为未来的ITER和CFETR项目奠定坚实基础。这一突破有望推动全球核聚变能源利用进程,使我们迈向一个更加清洁、可持续发展的能源未来。