中国科学技术大学EAST(东方超环)聚变反应堆的研究人员在核聚变领域取得了重大突破,成功使等离子体密度超过了传统的格林沃尔德极限(Greenwald),并且保持了稳定运行。 主要成就 突破密度极限: 研究团队首次在EAST托卡马克装置上实现了理论预测的“无密度限制机制”,将等离子体密度提高到了格林沃尔德极限(Greenwald)的30%至65%以上,同时等离子体保持了稳定。 而格林沃尔德极限几十年来一直是限制托卡马克性能的瓶颈。从数值上看,该反应堆在未引发重大不稳定性或破裂的情况下,维持了传统密度极限的1.3至1.65倍,这在以前被认为对于长脉冲运行而言是不切实际的。 这很重要,因为聚变功率与等离子体密度的平方成正比。 格林沃尔德极限(Greenwald): Greenwald极限是核聚变领域的一个经验上限,描述了在托卡马克装置中等离子体电流和尺寸下所能达到的最大等离子体密度。超过此极限通常会导致等离子体失稳和崩溃,可能损坏反应堆。 新运行模式: 这项成果证实了“等离子体-壁面自组织”理论(Plasma-Wall Self-Organization, PWSO),该理论认为在低温等离子体边缘条件下,等离子体可以保持纯净且稳定,从而消除了实际的密度上限。 这一突破为未来聚变发电厂提高性能、实现更高密度和更长时间的稳定运行提供了可行的途径,对于国际热核聚变实验堆(ITER)等未来聚变装置的设计具有重要意义。

评论列表