据江西发布消息，日前，中国“人造太阳”全超导托卡马克核聚变实验装置EAST取得重要进展，首次在实验中证实了托卡马克密度自由区的存在。相关成果于2026年1月1日发表在国际学术期刊《科学进展》上。

实现高密度运行是提升未来聚变堆经济性的关键，但等离子体密度存在极限，接近或达到该极限会引发破裂，威胁装置安全。国际学界虽逐步明确密度极限由边界区域物理过程触发，但对具体机制尚不完全清楚。

本次研究的核心进展在于理论与实验的双重突破。研究团队首先发展出边界等离子体与壁相互作用自组织理论模型，指出边界辐射在触发密度极限中的关键作用，并预测了在传统密度极限之外，还存在一个可稳定运行的“密度自由区”。

随后，在EAST装置上，团队通过采用电子回旋共振加热与预充气协同启动等方法，降低边界杂质溅射，成功延迟了密度极限和破裂的发生。通过主动控制靶板条件，进一步引导等离子体突破传统密度极限，进入了理论预测的密度自由区，且实验结果与理论预测高度吻合。

此项工作首次实验证实了密度自由区的存在，为深入理解密度极限物理机制提供了重要线索，也为未来托卡马克装置实现安全、高效的高密度运行奠定了关键物理基础。