【48812】我国科大在NSR初次宣布磁束缚聚变等离子体相关物理的总述

时间: 2024-07-29 05:40:11 |   作者: 等离子表面处理

  近来,我国科学技术大学蔡辉山教授和我国科学院物理研究所李定教授在《国家科学谈论》(National Science Review, NSR)宣布总述文章,根据他们十年来的研究成果,对高能量粒子与撕裂模的相互效果,及其对等离子体安稳和束缚功能的影响进行了总述。

  聚变能是人类开展的需求,但是,怎么保持长期、稳态的燃烧磁束缚等离子体仍然是一个国际难题。它与束缚与输运、加热与驱动、磁流体不安稳性(其间撕裂模是最风险的磁流体不安稳性之一)、快粒子物理等关键性物理问题严密相关。因而,快粒子与撕裂模的相互效果是一个核心问题。快粒子与撕裂模不安稳性的相互效果对撕裂模不安稳性会发生必定的影响,且对快粒子的丢失和从头散布也会发生重要影响。

  图1.托卡马克中磁岛位型。撕裂模会损坏磁拓扑结构,使得磁力线从头衔接构成磁岛,导致等离子体决裂。

  首要,快粒子对撕裂模的安稳性会有重要的影响。文中指出前人理论的缺乏,剖析了通行快粒子和捕获快粒子对撕裂模不安稳性判据的影响,并剖析了其在非线性磁岛演化过程中的效果,然后提醒了快粒子影响撕裂模的物理机制,并提出未来聚变设备中使用快粒子操控撕裂模不安稳性的可能性办法。一起,从试验和模仿两个方面对理论模型进行了验证。

  另一方面,文中也对撕裂模对通行快粒子和捕获快粒子的束缚和输运的影响做了总述。剖析了撕裂模导致通行快粒子和捕获快粒子丢失的不同机制,而且要点剖析了快粒子与撕裂模的共振导致的撕裂模(包含新经典撕裂模)频率啁啾现象和相应的快粒子丢失。相同的,也从试验和理论两个方面做了验证。

  图2.DIII-D试验中新经典撕裂模频率啁啾。快粒子与新经典撕裂模相互效果引起新经典撕裂模频率啁啾,并导致快粒子丢失。

  该文章不只对过去的发展做了体系的总述,也提出一些待处理的问题。期望对该范畴研究者以及对该范畴感兴趣的科研人员供给协助。

  蔡辉山教授为本论文的榜首作者兼通讯作者,李定教授为一起通讯作者。本作业遭到国家自然科学基金、中科院青年立异促进会的赞助。