EAST團(tuán)隊(duì)找到“人造太陽(yáng)”高性能穩(wěn)態(tài)運(yùn)行模式
據(jù)中科院離子體物理研究所網(wǎng)站7月1日消息，在托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置中，高約束等離子體的邊界區(qū)域會(huì)周期性地爆發(fā)出一種稱為邊界局域模（ELM）的不穩(wěn)定性。大幅度ELM類似太陽(yáng)耀斑爆發(fā)，造成等離子體能量和粒子的瞬間釋放，噴射出強(qiáng)大的熱脈沖，侵蝕裝置的內(nèi)壁，甚至導(dǎo)致材料的熔化，并產(chǎn)生大量雜質(zhì)粒子污染聚變堆芯部等離子體，使得聚變堆難以長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。在未來(lái)聚變堆上，需要將ELM帶來(lái)的瞬態(tài)熱負(fù)荷降低至少20倍，這是國(guó)際磁約束聚變界，特別是國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆ITER面臨的一個(gè)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，探索無(wú)ELM或具有小幅度ELM的高約束運(yùn)行模式及其物理機(jī)制是磁約束聚變研究的一個(gè)重大科學(xué)前沿問(wèn)題。 s"jvO>[
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近日，EAST超導(dǎo)托卡馬克團(tuán)隊(duì)在前期成功探索、實(shí)現(xiàn)了雜草型小幅度邊界局域模（Grassy ELM）運(yùn)行的基礎(chǔ)上，揭示了Grassy ELM產(chǎn)生的物理機(jī)制，進(jìn)而利用這種自發(fā)的高頻小幅度Grassy ELM，發(fā)展出了一種高性能穩(wěn)態(tài)等離子體運(yùn)行模式，并系統(tǒng)驗(yàn)證了其與未來(lái)聚變堆若干運(yùn)行條件的兼容性。相關(guān)研究成果于6月26日在線發(fā)表在國(guó)際權(quán)威物理期刊Physical Review Letters上。 H^d?(Svh
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[attachment=94177] EAST上伴隨Grassy ELM的高性能穩(wěn)態(tài)行模式的實(shí)驗(yàn)演示 qo [[P)tq
Grassy ELM是一種特殊的自發(fā)高頻小幅度ELM，它帶來(lái)的瞬態(tài)熱負(fù)荷通常低于常規(guī)大幅度ELM的1/20。具有Grassy ELM的高約束運(yùn)行模式適用于聚變堆臺(tái)基低碰撞率條件，并且其較高的邊界安全因子降低了等離子體發(fā)生大破裂的風(fēng)險(xiǎn)，因此這種運(yùn)行模式被國(guó)際聚變界認(rèn)為在未來(lái)強(qiáng)磁場(chǎng)穩(wěn)態(tài)聚變堆上具有很好的應(yīng)用前景。類似Grassy ELM的運(yùn)行模式在國(guó)際其它托卡馬克上也曾被觀察到過(guò)，但其機(jī)理和獲得條件不清楚，在國(guó)際一些主流托卡馬克上一直難以穩(wěn)定地獲得這種運(yùn)行模式。在未來(lái)聚變堆上，能否穩(wěn)定可靠地獲得這種運(yùn)行模式，是國(guó)際聚變界亟待回答的問(wèn)題。 Y`g o
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