本报讯 日前，我国科大物理学院工程与使用物理系王少杰教授课题组在磁束缚聚变等离子体湍流输运和束缚形式跃迁的大规模数值模仿研讨中获得打破性开展。相关效果宣布在世界闻名期刊《物理谈论快报》上。多位世界闻名等离子体物理学家高度评价这一作业。

  行将建成的世界热核聚变堆ITER的成功运转依赖于芯部等离子体高束缚运转形式的完成，即内部输运垒的构成。迄今为止，世界上多个设备已观测到多种内部输运垒的构成；其间关于ITER最有期望的内部输运垒是芯部弱磁剪切位形下的输运垒，其构成机制涉及到非线性湍流的猜测这一严重科学难题。

  因为湍流的非线性和复杂性，根据第一性原理的非线性回旋动理学大规模模仿已成为独立于传统的试验和理论之外的不可或缺的研讨手法。世界干流聚变国家在非线性回旋动理学模仿上都有数十年的投入。

  在科技部ITER专项的支持下，我国科学技术大学和我国科学院等离子体物理研讨所前期根据王少杰教授提出的数值李改换办法，自主开展了我国第一个五维相空间非线性湍流大规模并行模仿程序NLT，并大范围的使用于托卡马克聚变等离子体湍流模仿研讨。

  研讨组近期提出了“临衡更新”（NEU）办法，处理了非线性湍流扰动算法中的久期性困难这一长时间困扰科学界的难题；在此基础上使用NLT程序在世界上初次完成了托卡马克聚变等离子体中内部输运垒自组织构成进程的根据第一性原理的数值模仿。

  成果表明，内部输运垒在磁轴邻近的呈现由向内传达的雪崩进程引起，而其向外扩展则是由向外传达的雪崩进程引起的自组织结构的骤变。

  多位世界闻名等离子体物理学家高度评价这一作业，“是等离子体湍流研讨范畴的打破”，“给出了内部输运垒构成的第一个完好的物理图画”，“将改动内部输运垒研讨的范式”；“NEU办法将有望使用于一系列重要难题的处理”，“数学办法和物理成果将影响聚变和其他范畴”。