記者從(cong) 中國科學院合肥物質科學研究院等離子體(ti) 物理研究所獲悉：近期，該所核聚變大科學團隊利用有“人造太陽”之稱的全超導托卡馬克大科學裝置（EAST），發現並證明了一種新的高能量約束模式——超級I模（Super I-mode），對國際熱核聚變實驗堆和未來聚變堆運行具有重要意義(yi) 。1月7日，國際學術期刊《科學·進展》發表了該研究成果。

　　目前，實現核聚變反應主要有引力約束、磁約束、激光慣性約束3種方式。太陽因質量大，可通過巨大引力，在極端高溫高壓的環境下發生引力約束核聚變反應。

　　而在地球上，實現可控核聚變主要有磁約束核聚變和激光慣性約束核聚變兩(liang) 種方式。激光慣性約束核聚變是采用激光作為(wei) 驅動器壓縮氘氚燃料靶丸，在高密度燃料等離子體(ti) 的慣性約束時間內(nei) 實現核聚變點火燃燒。采用強磁場約束等離子體(ti) 的方法把核聚變反應物質控製在“磁籠子”裏麵，就是磁約束核聚變。

　　從(cong) 上世紀60年代以來，全世界建造了數百個(ge) 托卡馬克裝置。利用不同核聚變實現方式而建設的托卡馬克裝置，其等離子體(ti) 運行模式有多種，不同托卡馬克裝置尺寸、性能不同，能量約束模式也有所區別。其中，磁約束類型托卡馬克是目前全球研發投入最大、最接近核聚變點火條件、技術發展最成熟的途徑。

　　近年來我國“人造太陽”EAST裝置實驗屢獲突破，先後於(yu) 2010年運行1兆安等離子體(ti) 電流、2018年首次實現1億(yi) 攝氏度高溫等離子體(ti) 運行、2021年5月28日實現可重複的1.2億(yi) 攝氏度101秒和1.6億(yi) 攝氏度20秒等離子體(ti) 運行、2021年12月30日實現1056秒長脈衝(chong) 高參數等離子體(ti) 運行。

　　超級I模是托卡馬克裝置等離子體(ti) 運行模式方麵的新探索、新發現和新的驗證。據了解，該種先進模式大幅度提高了能量約束效率，具有芯部無雜質積累、便於(yu) 聚變反應生成物排出、維持平穩溫度台基等優(you) 點，並實現了芯部高約束與(yu) 邊界不穩定性的兼容，保證了長時間尺度上的高性能等離子體(ti) 運行。這種無需通過外部控製來確保等離子體(ti) 穩態運行的高能量約束模式，對於(yu) 未來聚變堆運行具有重要意義(yi) 。

　　“如果把核聚變反應比喻成一道閃電，那麽(me) 我們(men) 的主要目的就是把一道道閃電收集在‘磁籠子’裏，聚集更高的能量，然後長時間持續地向外穩定輸出這些能量，為(wei) 人類所用。”中科院合肥物質科學研究院副院長、等離子體(ti) 物理研究所所長宋雲(yun) 濤說，“新發現的這種約束模式好比找到比保溫壺保溫效果更好的技術手段，我們(men) 一直還在探索和研究，為(wei) 了更好地控製、更高效地約束能量，減少能量消耗，保持長時間穩定運行。”

　　《科學·進展》審稿人認為(wei) ，此項研究成果對核聚變研究具有重要意義(yi) ，在國際聚變研究界是“一個(ge) 重大進展”。