科学研究
科研成果
磁约束聚变快粒子输运扫频现象在模拟中重现
发布日期:2020-05-13浏览次数:

北京大学磁约束聚变模拟研究中心年轻科研人员、物理学院博士生张桦森在中心主任林志宏教授的指导下,在磁约束聚变等离子体物理研究中取得重要成果。

在磁约束聚变等离子体实验中,聚变反应和辅助加热产生的快粒子可以激发多种阿尔芬本征模。相关的非线性波-粒子相互作用可以显著改变快粒子输运过程,从而影响等离子体运行。阿尔芬本征模引起的快粒子输运增强往往伴随着周期为亚毫秒量级的快速扫频现象。张桦森等人的工作从第一性原理出发,通过大规模并行计算动理学模拟,在环形等离子体位形中第一次在不包括外部源(sources)和汇(sinks)的情况下观察到了快速重复的扫频现象,并对此提出了新的物理解释。这一研究结果有助于我们对等离子体中的无碰撞输运过程的深入理解。相关工作今年7月10日发表在美国《物理评论快报》(Physics Review Letters)上。这一工作得到了国家磁约束核聚变能研究专项、973项目、教育部985计划项目以及国家自然科学基金等的资助。国家超算天津中心为研究提供了技术支持,部分计算在天河一号上完成。