中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所近日宣布，全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）在可控核聚變研究領(lǐng)域取得重大突破?？蒲袌F隊通過實驗首次驗證了托卡馬克裝置中“密度自由區(qū)”的存在，并成功突破長期制約聚變裝置運行的“密度極限”，為未來實現(xiàn)更高性能的核聚變反應(yīng)提供了關(guān)鍵物理支撐。

可控核聚變被國際科學(xué)界公認為解決人類能源危機的終極方案之一。其原理是通過模擬太陽內(nèi)部的核聚變過程，以海水中的氘、氚為燃料，產(chǎn)生近乎無限的清潔能源。托卡馬克裝置作為目前最主流的技術(shù)路線，利用強磁場將高溫等離子體約束在環(huán)形真空室內(nèi)，但長期以來面臨等離子體密度上限的瓶頸——當密度超過某一臨界值時，等離子體會因不穩(wěn)定而終止反應(yīng)，嚴重限制了聚變效率。

此次實驗中，科研團隊通過優(yōu)化磁場配置與等離子體參數(shù)，在特定條件下使等離子體密度穩(wěn)定突破傳統(tǒng)理論極限，進入“密度自由區(qū)”。這一發(fā)現(xiàn)顛覆了以往對聚變約束條件的認知，表明通過精準調(diào)控運行模式，可實現(xiàn)更高密度、更持久的聚變?nèi)紵?。相關(guān)成果已發(fā)表于國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)進展》，引發(fā)全球核聚變研究領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。

該突破不僅為中國聚變工程實驗堆（CFETR）的設(shè)計提供了直接依據(jù)，也為國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃貢獻了關(guān)鍵技術(shù)路徑。專家指出，這一成果標志著中國在磁約束聚變基礎(chǔ)研究領(lǐng)域已躋身世界前列，為人類開發(fā)終極清潔能源邁出了堅實一步。目前，科研團隊正進一步探索優(yōu)化運行模式，加速推動核聚變從實驗室研究向工程化應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。