球形托卡马克装置首次产生等离子体
发布时间: 2025-01-24 07:51:06
SMART的第一个托卡马克等离子体，用可见光谱范围内的快速取景相机记录下来。图片来源：西班牙塞维利亚大学
科技日报北京1月22日电 （记者张佳欣）小环径比球形托卡马克（SMART）装置首次成功产生了托卡马克等离子体。这一进展使通过受控核聚变反应实现可持续、清洁且几乎无限的能源又近了一步。该研究成果发表在新一期《核聚变》杂志上。
SMART是由西班牙塞维利亚大学等离子体科学与聚变技术实验室设计、建造和运营的最先进的实验装置。灵活的造型使SMART成为全球独一无二的球形托卡马克。该项目有望推动基于球形托卡马克的紧凑型聚变发电厂的发展。项目研究员表示，SMART能为未来紧凑型聚变反应堆提供优异的聚变性能和功率处理能力。
三角形度是指等离子体相对于托卡马克的形状。托卡马克中等离子体的横截面，通常呈现为英文大写字母D的形状。当D的直线部分面向托卡马克中心时，被称为正三角形度，大多数托卡马克以正三角形度运行。而当等离子的弯曲部分面向中心时，则称为负三角形度。
负三角形度等离子体形状性能优异，能抑制将粒子和能量从等离子体中排出的不稳定性，防止对托卡马克壁造成严重破坏。此外，负三角形度还具有令人瞩目的功率处理能力。它拥有更大的偏滤器区域，便于分散废热，有助于未来紧凑型聚变发电厂的工程设计。
SMART是首个以聚变温度运行、采用负三角形度等离子体的紧凑型球形托卡马克。其目标是提供最紧凑设计的物理和工程基础，以能够为高场球形托卡马克与负三角形度相结合的聚变发电厂使用。
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