Tokamak EAST của Trung Quốc đạt được vận hành ổn định ở mật độ vượt quá giới hạn

Các nhà nghiên cứu Trung Quốc vận hành Tokamak Siêu dẫn Tiên tiến Thí nghiệm (EAST) đã thực nghiệm chứng minh hoạt động plasma ổn định ở mật độ vượt xa giới hạn kinh nghiệm thông thường, hiệu quả tiếp cận một “vùng mật độ tự do” được lý thuyết hóa cho plasma nhiệt hạch. Bằng cách triển khai một phương thức vận hành mật độ cao mới kết hợp kiểm soát áp suất khí nhiên liệu ban đầu với gia nhiệt cộng hưởng cyclotron electron trong giai đoạn khởi động, nhóm nghiên cứu đã tối ưu hóa tương tác plasma – thành tokamak, giảm tích tụ tạp chất và tổn thất năng lượng, đồng thời đẩy mật độ plasma lên mức chưa từng có mà không gây ra các bất ổn phá hủy. Đây là lần đầu tiên xác nhận thực nghiệm vùng mật độ tự do theo lý thuyết PWSO, nơi sự ổn định plasma được duy trì mặc dù vượt qua các giới hạn mật độ truyền thống. Những phát hiện này gợi ý một phương pháp thực tiễn và có thể mở rộng để kéo dài giới hạn mật độ trong tokamak và các thiết bị nhiệt hạch plasma cháy tương lai, mang lại hiểu biết vật lý mới về cách vượt qua rào cản lâu dài trong nghiên cứu nhiệt hạch. Vì công suất nhiệt hạch tỷ lệ với bình phương mật độ nhiên liệu, việc phá vỡ giới hạn mật độ là then chốt để đạt được sự đánh lửa nhiệt hạch và thúc đẩy nhiệt hạch hạt nhân trở thành nguồn năng lượng sạch, bền vững. EAST