Stellarator lớn nhất thế giới tròn mười tuổi: Cách W7-X duy trì plasma ổn định

Wendelstein 7-X (W7-X), thiết bị stellarator lớn nhất và tiên tiến nhất thế giới, gần đây đã kỷ niệm mười năm hoạt động, thể hiện tiến bộ đáng kể từ một nguyên mẫu kỹ thuật đến một phòng thí nghiệm chức năng cho nghiên cứu hợp hạch. Khác với tokamak, stellarator sử dụng các cuộn dây phức tạp được quấn bên ngoài để tạo ra trường từ ba chiều giữ plasma mà không dựa vào dòng điện plasma lớn bên trong, có khả năng tránh được các bất ổn giới hạn hoạt động liên tục. Kể từ lần tạo plasma đầu tiên vào năm 2015, W7-X đã trải qua sự hợp tác quốc tế rộng rãi và kỹ thuật chính xác, chứng minh tính khả thi của các hệ thống cuộn dây và điều khiển. Tuy nhiên, câu hỏi then chốt vẫn là liệu nó có thể duy trì plasma hiệu suất cao trong thời gian đủ dài để phục vụ cho vận hành nhà máy điện hay không. Vào năm 2025, W7-X đã đạt được bước đột phá trong chiến dịch OP2.3 khi duy trì plasma hiệu suất cao trong 43 giây và thiết lập kỷ lục thế giới về tích ba (mật độ × nhiệt độ × thời gian giữ) trong các phóng plasma kéo dài. Hiệu suất này tương đương với kết quả tốt nhất của tokamak trong các xung có độ dài tương tự,