近日，中国科学院合肥物质科学研究院联合华中科技大学、法国艾克斯-马赛大学等，在“人造太阳”全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）实验中取得重要成果。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。
对于未来聚变堆，聚变功率正比于燃料密度的平方，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，接近密度极限的托卡马克运行将引发等离子体破裂，巨大的能量会瞬间释放到装置内壁，影响装置的安全运行。虽然国际聚变界完善了跨装置的经验定标，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，但对其中的物理机制并不十分清楚。
基于这一问题，研究团队发展了边界等离子体与壁相互作用自组织（PWSO）理论模型，发现了边界辐射在密度极限触发中的关键作用，解析出辐射不稳定性边界，并揭示了密度极限的触发机理，预测了密度极限之外的密度自由区。实验依托EAST全金属壁运行环境，利用电子回旋共振加热和预充气协同启动等方法降低边界杂质溅射，主动延迟了密度极限和等离子体破裂的发生。实验还通过控制靶板的物理条件，降低了靶板钨杂质主导的物理溅射，让等离子体突破了密度极限，并进入了新的密度自由区。实验结果与PWSO理论预测高度吻合，首次证实了托卡马克密度自由区的存在。
这一工作为密度极限的理解提供了重要线索，并为托卡马克高密度运行提供了重要的物理依据。
相关研究成果发表在《科学进展》（Science Advances）上。研究工作得到国家磁约束聚变专项的支持。
论文链接
EAST高密度实验示意图
EAST实验结果与PWSO理论预测相互印证
近日，西安交通大学钱军民教授团队构建了一种中空结构钙/铜双金属纳米放大器，通过诱导内质网-线粒体应激级联循环放大用于 金属表面超疏水在自清洁、防腐、减阻和防冰等领域具有潜在的应用价值。当前，金属表面超疏水性能的实现依赖于传统的二元协同设计思想，即在材料表面制作微/纳米结构，进而采用低表面能有机物进行修饰。这种依靠粘附 11月13日，教育部召开学习贯彻落实习近平总书记给中国国际大学生创新大赛参赛学生代表重要回信精神座谈会。教育部党组书记、部长怀进鹏出席会议并讲话。教育部党组成员、副部长吴岩主持会议。 怀进鹏指出，习近平 11月11日，教育部副部长王光彦在新加坡参加中新双边合作机制会议期间，与新加坡教育部常任秘书林宛蓉举行会谈，围绕落实两国领导人共识和两国教育部谅解备忘录，签署《中华人民共和国教育部和新加坡教育部关于高校合作的 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 陈朝和 通讯员 钟兴茂）11月7日至8日，来自教育部、中国教育学会、北京师范大学的专家学者和北京、上海、江苏等地小学知名校长、教师共600余人相聚四川德阳，参 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 任朝霞）10月30日，2024年世界职业院校技能大赛总决赛争夺赛（高职组）农林牧渔赛道园林景观设计与施工赛项在上海农林职业技术学院实训基地闭幕。来自全国58所职业 。本文链接：“人造太阳”实验证实托卡马克密度自由区存在http://www.sushuapos.com/show-12-2400-0.html
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