中国“人造太阳”找到突破密度极限的方法

EAST实验结果与PWSO理论预测相互印证。中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所 供图 2日，记者从中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所获悉，被称为"人造太阳"的全超 导托卡马克核聚变实验装置（EAST）在物理实验中取得重要成果。该研究团队基于边界等离子体与壁 相互作用自组织理论，通过物理实验证实了托卡马克密度自由区的存在。相关研究成果已于1月1日发表 于国际学术期刊《科学进展》。 对于未来聚变堆，聚变功率与燃料密度的平方成正比，因此高密度运行是提高聚变能经济性的必然 选择。"密度极限"是20世纪末发现的纯经验定标，超过密度极限的托卡马克运行将引发等离子体破裂， 巨大能量会瞬间释放到装置内壁，影响装置的安全运行。虽然国际聚变界通过完善跨装置经验定标，并 在芯部弹丸注入等特定条件下获得了超密度极限运行，逐步明确触发密度极限的物理过程发生于边界区 域，但是对其中的物理机制并不十分清楚。 基于这一问题，科研团队发展了一种新的理论模型——边界等离子体与壁相互作用自组织 （PWSO）理论模型。通过这个模型，团队发现了边界杂质引发的辐射不稳定性在触发密度极限时的关 键作用，解析出了辐射不稳定性的边界， ...