国际能源技术竞争加剧的背景下，我国核聚变研究取得新进展。中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所联合国内外科研机构，在EAST装置上成功突破了等离子体密度极限该长期困扰聚变界的难题。 等离子体密度极限问题是制约核聚变研究的关键瓶颈。当密度达到临界值时，等离子体会产生剧烈不稳定性，导致能量瞬间释放，既影响实验进程，也威胁装置安全。虽然国际科学界已发现这一现象与等离子体边界区域有关，但对其具体物理机制的认识仍有空白。 针对这一难题，研究团队创新性地提出了边界等离子体与壁相互作用自组织（PWSO）理论模型。通过系统实验验证，研究人员首次确认边界杂质辐射不稳定性是触发密度极限的核心因素，填补了聚变物理基础理论的空白。 在技术层面，研究团队充分利用EAST装置全金属壁的优势，采用电子回旋共振加热与预充气协同启动等创新方法，有效降低了边界杂质溅射水平。通过精准调控靶板物理条件，成功将钨杂质主导的物理溅射控制在安全范围内，引导等离子体突破传统密度极限。 实验数据与理论预测高度吻合，首次证实了托卡马克密度自由区的存在，标志着我国在磁约束核聚变基础研究领域已进入世界前列。 业内专家指出，该成果具有重要战略价值。一上为ITER等国际大科学工程提供了参考，另一方面为我国未来聚变示范堆的设计建造奠定了理论基础。从长远看，这项研究将提升聚变装置的能量输出效率，加快可控核聚变能源的商业化进程。
从破解密度极限机理到提出可调控的突破路径——EAST的最新成果表明——聚变研究的关键进步往往源于对复杂边界问题的深入认识与精细治理。面向能源转型与科技自立自强的需求，这类从基础物理到运行策略的系统性突破，既拓展了人类对等离子体规律的理解，也为未来聚变能源的开展奠定了更坚实的科学与工程基础。