我国“人造太阳”实验装置在研究密度极限时拿下了新的成绩，首次证实了托卡马克装置里存在一个密度自由区。核聚变能源被看作解决人类能源问题的最终办法，要想控制住核聚变，就得把高温等离子体长时间、高参数地约束住。最近，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所负责的全超导托卡马克核聚变实验装置EAST（俗称“人造太阳”）在这个领域取得了原创性进展，给将来堆运行的边界开辟了新路子。托卡马克装置用强磁场做出“磁笼”，把上亿度的等离子体圈在环形真空室里让它发生反应。以前一直认为等离子体有个密度上限，超过了就会变凉破裂。怎么突破这个限制让它更稳地运行，这是全世界都在头疼的科学难题。研究团队另辟蹊径，从边缘等离子体跟器壁打交道的过程入手，建立了一个叫PWSO的自组织模型。这个模型把边界辐射在触发密度极限过程中的关键作用给理清楚了，还找出了辐射不稳的临界点。更重要的是它预言在老观念认为的极限外头还有个能稳定工作的“自由区”。EAST做的那些实验验证了这一点。数据显示当参数进到那个区里时，等离子体还是稳稳当当的，没像之前担心的那样出问题。这是国际上第一次用实验证实了托卡马克自由区的存在，打通了从预言到实验的整套流程。 这个成果不光帮我们更懂了边缘的物理行为，也给中国聚变工程实验堆CFETR和ITER这种堆的设计提供了重要依据。以前为了保险都保守点运行参数，现在既然证实有个自由区那就好办了，能在更宽的参数范围里找最优解来提升效率和安全性。EAST作为国家大项目一直在高温等离子体约束等方面拿奖不停。这次发现密度自由区就是我们从跟着跑变成领头跑的最好证明，说明我们在战略高科技方面有很强的创新能力。以后科研团队还要继续深入搞基础研究，为早日点亮“人造太阳”贡献中国的智慧和方案。