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的突破。他们通过前期研究为基础，成功地开发出了能够实现高效稳定运行的新型等离子体模式，并且经过系统测试，证明了这种模式与未来的聚变堆操作条件兼容。此项研究成果已经发表在国际权威期刊《物理评论快报》上，为磁约束聚变领域提供了宝贵的科学洞见。
在托卡马克核聚变实验装置中，不稳定的边界局域模（ELM）问题一直是科学家们所面临的一个重大挑战。这种不稳定性会导致能量和粒子的突然释放，造成热脉冲对设备造成严重损害，并且可能导致材料熔化和杂质污染，对长时间稳定运行构成巨大障碍。为了解决这一难题，国际上提出了一个目标，即将ELM带来的瞬时热负荷降低至少20倍。
GrassyELM是一种特殊的小幅度ELM，它具有较低的热负荷，但其形成机制至今仍然不明朗。在国际范围内，一些主要托卡马克装置一直试图实现这种运行模式，但却难以获得。这使得如何可靠地获取GrassyELM成为一个迫切需要解答的问题。
EAST团队在金属壁、低旋转加热等条件下成功确认了获得GrassyELM所需的物理条件，并揭示出其形成内部动力学机制。此外，他们还发现GrassyELM对于排除杂质有着显著效果，这对于实现长时间、高性能等离子体稳态运行非常有利。这一新的研究结果为解决未来聚变堆中的瞬时热负荷瓶颈问题提供了一条全新的途径。
值得注意的是，我国正在积极推进1GW级别聚变功率实验堆CFETR工程设计工作，该项目与CFETR设计参数相近，因此这些最新研究成果对于应用于ITER和CFETR高性能稳态运行模式具有重要意义，为未来的核融合能源技术发展奠定了坚实基础。
