中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所的科研团队在核聚变研究领域取得重要进展。他们通过实验证实了全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)中存在密度自由区,并成功找到突破密度极限的方法,为磁约束核聚变装置的高密度运行提供了关键物理依据。相关成果已发表于国际权威学术期刊《科学进展》。
此次突破的核心在于团队提出的边界等离子体与壁相互作用自组织(PWSO)理论模型。该模型创新性地揭示了密度极限的触发机制,并预测了密度极限之外的自由区域。研究团队通过精确控制实验装置中的靶板物理条件,成功引导等离子体突破传统密度极限,进入理论预测的密度自由区。实验结果与模型预测高度一致,首次从实验层面验证了密度自由区的存在。
这一发现为核聚变装置的优化设计提供了全新思路。传统核聚变装置在运行过程中常面临密度极限的制约,而密度自由区的证实意味着未来装置有望在更高密度条件下稳定运行,从而提升能量输出效率。研究团队表示,相关成果不仅深化了对等离子体物理的理解,也为国际核聚变研究贡献了中国智慧。









