日前，美國橡樹嶺國家實驗室(ORNL)發布新聞，通用原子公司與加州大學的研究人員采用ORNL的Frontier超級計算機開展研究，發現了改善聚變約束的新線素。

改進托卡馬克聚變反應堆中超熱等離子體的約束一直是核聚變領域的研究熱點與難題。一種常用的方法是中性束注入(NBI)，NBI使用強烈的粒子束將等離子體加熱到1.5億攝氏度，以便發生聚變。除了加熱等離子體外，這束粒子還使等離子體在托卡馬克的腔室內旋轉。這種旋轉被普遍認為可以提高約束質量。近日，通用原子公司與加州大學的新研究結果打破了傳統認識。科研人員使用通用原子公司的開源CGYRO旋轉運動代碼以及能源部的DIII-D國家聚變設施的數據，模擬了等離子體旋轉對離子和電子的影響，對邊緣區域的離子-電子相互作用展開研究。結果發現，當考慮離子和電子之間的相互作用時，旋轉可以增加整體湍流水平，從而降低約束質量。這與之前認為的旋轉會減少由離子引起的湍流不一致。這些發現為未來的聚變研究提供了新的視角，也表明超級計算為科研人員在理解復雜物理現象方面發揮著關鍵作用。