核心观点 - 中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所科研团队宣布，其全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）实验证实了托卡马克密度自由区的存在，并找到了突破密度极限的方法，为磁约束核聚变装置实现更高性能运行提供了关键物理依据 [1] 技术突破与实验发现 - 科研团队发展了边界等离子体与壁相互作用自组织（PWSO）理论模型，发现边界杂质引起的辐射不稳定性在密度极限触发中起关键作用，揭示了密度极限的触发机理 [1] - 依托EAST全金属壁运行环境，科研人员利用电子回旋共振加热和预充气协同启动等方法降低边界杂质溅射，主动延迟了密度极限和等离子体破裂的发生 [1] - 通过调控靶板的物理条件，降低了靶板钨杂质主导的物理溅射，控制等离子体突破了密度极限，引导等离子体进入新的密度自由区 [1] - 实验结果与PWSO理论预测高度吻合，首次证实了托卡马克密度自由区的存在 [1] 研究意义与影响 - 该研究成果为磁约束核聚变装置高密度运行提供了重要的物理依据 [1] - 等离子体密度是托卡马克性能的关键参数之一，直接影响聚变反应速率，此次突破密度极限的方法对提升装置性能至关重要 [1] - 相关研究成果已发表在国际学术期刊《科学进展》上 [1]