核聚变是碳依赖能源最有吸引力的替代品之一。然而，尽管经过多年的研究和磁约束方法的稳步进展，在大型反应堆中利用核聚变产生的能量仍然存在许多科学挑战。最先进的磁聚变装置尚无法实现可持续的聚变性能，这需要超过亿开尔文的高温和对不稳定性的充分控制，以确保在数十秒的数量级上实现稳态运行。

有鉴于此，韩国首尔国立大学核工程系Y.-S. Na等人报告了在韩国超导托卡马克高级研究设备上进行的实验，该设备产生了满足上述大部分要求的等离子体聚变方案。由于稳定核心等离子体湍流的大量快离子，本文产生了温度为1亿开尔文的等离子体，持续时间长达 20秒没有等离子体边缘不稳定性或杂质积累。

通过使用低密度的内部运输屏障（ITB）来避免具有不利B × ∇B零方向的转向等离子体配置中的H模式转变。低等离子体密度与适中的操作输入功率相结合，是通过保留高比例的快离子来建立这一制度的关键。

新区域中存在丰富的快离子，它们在限制增强中起着重要作用。然而，FIRE可能并不意味着快离子完全决定了复杂聚变等离子体系统中的所有限制特性。现仍然需要通过进一步的非线性旋回动力学模拟和集成建模，找到一个详细的物理机制来解释快速离子如何影响性能改进，包括与其他效应（如 Ti/Te、磁剪切、纬向流动等）的协同作用。

参考文献

A sustained high-temperature fusion plasma regime facilitated by fast ions

DOI: 10.1038/s41586-022-05008-1

https://doi.org/10.1038/s41586-022-05008-1