等离子体核心旋转速度达每秒88.4公里

维度网讯，普林斯顿等离子体物理实验室近日发布新研究，发现等离子体核心旋转是决定聚变反应堆排气系统中粒子分布的主要因素。研究团队通过分析每秒88.4公里的核心旋转数据，成功使计算机模拟与实验结果匹配，为设计未来聚变发电厂提供关键工具。

实验数据显示，撞击内偏滤器目标的粒子数量远多于外偏滤器目标。此前，科研人员仅关注跨场漂移对粒子分布的影响，但仅包含这种漂移的计算机模拟无法重现实验中的不均匀撞击模式。这一差距使工程师难以信任模拟结果来指导偏滤器设计。

研究团队使用SOLPS-ITER建模代码，分析加利福尼亚州DIII-D托卡马克实验数据。他们测试了四种特定场景：包括和不包括跨场漂移的模型，以及包括和不包括等离子体旋转的模型。只有当模型包含测得的每秒88.4公里核心旋转时，模拟结果才与实验数据完全吻合。

项目负责人埃里克·埃姆迪指出，由旋转核心驱动的平行流动与跨场漂移同等重要。这两种效应相互作用产生的效果比单一因素更大。准确预测未来聚变系统中的排气行为，必须考虑旋转等离子体核心如何影响边缘流动。

这一发现将帮助工程师设计能承受实际聚变能源生产热负荷的偏滤器。聚变反应堆偏滤器需管理极高热负荷，精确了解排气粒子落点对避免结构损坏至关重要。研究为ITER等国际聚变项目提供了更可靠的工程设计依据。

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