本站 1 月 23 日消息，西班牙球形托卡馬克實驗裝置 SMART 有著全球獨一無二的球形設(shè)計。該項目有望推動基于球形托卡馬克的緊湊型聚變發(fā)電廠的發(fā)展。
SMART 即小環(huán)徑比球形托卡馬克（SMall Aspect Ratio Tokamak），由塞維利亞大學(xué)等離子體科學(xué)與聚變技術(shù)實驗室設(shè)計、建造和運營。
其項目研究員表示，SMART 能為未來緊湊型聚變反應(yīng)堆提供優(yōu)異的聚變性能和功率處理能力。SMART 裝置首次成功產(chǎn)生了托卡馬克等離子體，相關(guān)研究成果已于 2025 年 1 月 6 日發(fā)表在新一期《核聚變》雜志上（本站附 DOI:10.1038/s41567-024-02715-6）。
一個關(guān)于三角形的問題
我們通常用三角形度來描述等離子體相對于托卡馬克的形狀。托卡馬克中等離子體的橫截面，通常呈現(xiàn)為英文大寫字母 D 的形狀。
當(dāng) D 的直線部分面向托卡馬克中心時，被稱為正三角形度，大多數(shù)托卡馬克以正三角形度運行；而當(dāng)?shù)入x子的彎曲部分面向中心時，則稱為負(fù)三角形度。
負(fù)三角形度等離子體形狀性能優(yōu)異，能抑制將粒子和能量從等離子體中排出的不穩(wěn)定性，防止對托卡馬克壁造成嚴(yán)重破壞。
此外，負(fù)三角形度還具有令人矚目的功率處理能力。它擁有更大的偏濾器區(qū)域，便于分散廢熱，有利于未來更緊湊、更高效的聚變發(fā)電廠的工程設(shè)計。
SMART 是首個以聚變溫度運行采用負(fù)三角形度等離子體的緊湊型球形托卡馬克，其目標(biāo)是提供最緊湊設(shè)計的物理和工程基礎(chǔ)，以能夠為高場球形托卡馬克與負(fù)三角形度相結(jié)合的聚變發(fā)電廠使用。
