核聚變能被認(rèn)為是人類可持續(xù)發(fā)展最理想的新能源，托卡馬克(Tokamak)是實(shí)現(xiàn)受控核聚變最有希望的磁約束裝置之一，被稱之為“人造太陽”，裝置中反磁剪切位形是獲得穩(wěn)態(tài)高約束的一種運(yùn)行模式。但是反磁剪切位形容易激發(fā)雙撕裂模不穩(wěn)定性，其爆發(fā)可能會降低等離子體約束，嚴(yán)重的會導(dǎo)致等離子體破裂。所以研究雙撕裂模非線性爆發(fā)動力學(xué)過程對實(shí)現(xiàn)撕裂模不穩(wěn)定性的可控具有重要意義。
核聚變科研團(tuán)隊(duì)的研究表明，調(diào)節(jié)安全因子可以控制m/n = 3/2雙撕裂模解穩(wěn)引起的堆芯等離子體壓強(qiáng)崩塌。前兆模爆發(fā)會降低堆芯壓強(qiáng)崩塌的總體幅度，從而緩解壓強(qiáng)崩塌對等離子體約束的破壞程度（圖1）。相關(guān)工作以“Fast pressure crash related to m/n = 3/2 double tearing mode”為題發(fā)表在《Nuclear Fusion》（中科院SCI一區(qū)， top期刊）上。文章鏈接：https://doi.org/10.1088/1741-4326/ad8c64。煙臺大學(xué)核裝備與核工程學(xué)院路興強(qiáng)副教授為該論文的第一作者，浙江大學(xué)馬志為教授為第一通訊作者，研究成果獲得國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和山東省自然科學(xué)基金的資助。
核聚變科研團(tuán)隊(duì)對m/n=3/1的雙撕裂模在其爆發(fā)階段最大重聯(lián)率的研究表明，較大的有理面間距，較小的安全因子最小值或者較低的電阻有利于高m和n模式的發(fā)展，從而加強(qiáng)了環(huán)向模耦合，更容易造成磁場隨機(jī)化，并降低等離子體的約束性能（圖2）。相關(guān)工作以“Effect of toroidal coupling on explosive dynamics of m/n=3/1 double tearing mode”為題發(fā)表在《Plasma Science and Technology》（中科院SCI三區(qū)）上。文章鏈接：https://doi.org/10.1088/2058-6272/ad48cf。核裝備與核工程學(xué)院路興強(qiáng)副教授為該論文的第一作者，郭瑋教授為通訊作者，研究成果獲得國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和山東省自然科學(xué)基金的資助。
圖1不同安全因子，磁軸等離子體壓強(qiáng)(a)和磁能減少(b)隨時(shí)間的演化圖。
圖2有理面間距為0.36時(shí)，高(a)、中(b)、低(c)三種電阻條件下，等離子體動能的時(shí)間演化圖及相應(yīng)的龐加萊圖。
來稿時(shí)間：10月31日 審核：劉希斌 責(zé)任編輯：徐揚(yáng)
