旨在捕获和控制核聚变能量的设备，或许就要实现了！

无将大车

未来旨在捕获和控制核聚变能量的设施设备，一个关键要求是准确预测等离子体的压力，等离子体是一种热的带电气体，在容纳反应甜甜圈形状的托卡马克内为聚变反应提供燃料。这些预测的核心是预测刮离层(SOL)(等离子体边缘的薄带气体)对偏滤器（排出聚变反应产生废热的设备）施加的压力。美国能源部(DOE)普林斯顿等离子物理实验室(PPPL)的科学家，对刮离层压力平衡的物理机制提出了新见解。

这种平衡必须确保整个托卡马克的等离子体压力足够高，以产生很大程度上的自热聚变反应。天平还必须限制热和等离子体粒子撞击偏滤器和托卡马克的其他面向等离子体组件的潜在破坏性影响。PPPL物理学家Michael Churchill说：以前关于刮离层压力平衡的简单假设不完整，模拟刮离层的代码常常丢弃了物理学的重要方面，现在开始认识到这一点。聚变是驱动太阳和恒星的动力，是以等离子体形式的轻元素聚变，由自由电子和原子核组成的物质热带电状态：产生大量能量。

科学家们正在寻求在地球上复制聚变，以获得几乎取之不尽的能量供应来发电。普林斯顿等离子物理实验室的科学家通过在国家能源研究科学计算中心(NERSC)的CORI和爱迪生超级计算机上运行最先进的XGCa计算机代码，确定了压力平衡背后的关键因素，NERSC是美国能源部科学办公室的用户设施。该代码在详细的动力学或粒子运动水平上处理等离子体，而不是将其视为流体。发现的关键特征之一是离子的体积漂移的影响，这一影响以前的代码在很大程度上被忽略了。

然而这样的漂移“可以发挥不可或缺的作用”，并且“非常重要，需要考虑”。在动量或压力平衡中也被视为重要的是动力学粒子效应，这是由于离子根据其方向具有不同的温度。由于刮层中离子的温度很难测量，所以应该加大诊断力度，准确测量离子温度和流量，从而更好地了解离子在溶胶中的作用。新发现可以提高对偏滤器刮层压力的理解，并可能促使对正在法国建设的国际热核实验堆和其他下一代托卡马克更准确的预测。