近日，我校理学院应用物理系李莉副教授，联合美国GA的Y.Q Liu、国际ITER中心的Loarte, A.等为国际热核聚变实验堆(ITER)装置上利用RMP控制MHD不稳定性的物理设计和优化做出了重要工作，研究成果“Toroidal modeling of resonant magnetic perturbations in preparationfor the initial phase of ITER operation （针对ITER装置运行最初阶段中环模型下共振磁扰动场的优化）”和“Modeling 3D plasma boundary corrugation and tailoring toroidaltorque profiles with resonant magnetic perturbation fields in ITER （针对ITER装置利用共振磁扰动场控制三维等离子体边界波纹及环向力矩剖面）”近期在国际聚变研究的重要刊物《Nuclear Fusion》上连续发表(https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1741-4326/ab415，https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1741-4326/ab4443）。

 （李莉在APS-DPP 2019做邀请报告）

国际热核聚变实验堆（InternationalThermal Nuclear Fusion Experimental Reactor，ITER），又称ITER计划，是目前全球最大规模的国际合作项目之一，由七个国家和地区（中国、欧盟、美国、日本、俄罗斯、韩国和印度）共同联合建造开展受控热核聚变研究的大型超导托卡马克装置，用于探索托卡马克装置实现受控核聚变的可行性，以期最终解决人类面临的能源枯竭问题。不同于已经商用的核裂变电站（国内的秦山核电站等），核聚变是将氘氚（氢的同位素）在高温条件相互聚合，发生聚变反应，被认为可替代当今传统碳化能源的下一代高效绿色能源。

为了实现聚变，需要将温度至少在45kev(4500万摄氏度）的高温等离子体用磁场稳定约束住，然而各种磁流体不稳定的存在，将对这种稳定带来挑战。不稳定性的存在，如高约束模式（H-mode）下的I类边界局域模（ELMs）,将导致等离子体约束的能量在短时间内沉积到偏滤器靶板上，使偏滤器靶板及其他第一壁材料融化和损害。在ITER装置上等离子体约束的能量非常具体巨大，任何一次I类ELM的爆发，都会对装置安全运行造成巨大危险。因此如何控制I类ELMs，使其转化为相对平和的III类ELMs，甚至将其完全抑制，是目前ITER计划的重要工作之一。外加共振磁场（RMP）是一种可以抑制或缓解I类ELM的有效手段。

李莉副教授团队与合作者，就针对ITER上如何利用RMP场实现ELMs的有效控制进行物理研究和设计，对ITER装置上RMP线圈结构及线圈电流进行了优化。并针对ITER不同的运行模式（注入能量不同、线圈供电电源设计的不同等）分别优化RMP场，为保证ITER装置在运行过程中避免出现I类ELMs，提供理论支持和预测，同时也为后续偏滤器靶板上热流分布等研究提供前期基础。该工作对于ITER装置运行（尤其针对最初运行模式）非常重要，研究结果已用于ITER装置RMP线圈设计，ITER总干事BernardBigot在2018年国际原子能大会的特邀报告中介绍了李莉副教授的部分前期工作结果，而她本人也在2019年10月下旬受邀前往美国，参加2019年第61届美国物理协会等离子体物理年会（APS-DPP 2019），并做“各种ITER运行模式下ELM控制线圈电流的优化(Optimization of ELM control coil configuration for various ITERscenarios)”的年会首场邀请报告，得到广泛关注。李莉副教授的研究工作，使东华大学成为目前国内为数不多深度参与ITER计划并取得标志性成果的高校。

（ITER装置RMP场优化模拟结果）

近年来，李莉副教授围绕RMP场下的三维物理，开展了卓有成效的研究，除了ITER之外，她还在德国ASDEX Upgrade和我国的EAST等装置开展了多项核聚变实验与模拟工作，在Nuclear Fusion、Plasma Physics and ControlledFusion等国际聚变核心期刊上发表了一系列研究成果（其中Nuclear Fusion 5篇）。其中2017年在《Nuclear Fusion》上发表的一篇论文被引用率进入该期刊Top 1%，获得IOP出版期刊2016-2018年度China Top Cited Author Award。

东华大学自2008年成立磁约束核聚变教育部研究中心以来，积极参与国家磁约束聚变研究，承担了包括科技部973课题，国家磁约束聚变发展研究专项课题及国家自然基金等科研项目十多项。主要研究方向为高温等离子体物理实验，等离子体不稳定性过程和控制、等离子体诊断技术、托卡马克边界物理，与中科院等离子体所、德国Helmholtz协会等离子体研究所、国际ITER中心、美国GA等国内外知名大学和研究所形成了稳定的科研合作。

李莉副教授的研究工作得到国家自然科学基金、国家磁约束聚变发展研究专项、东华大学磁约束核聚变教育部中心的支持。

视频：   摄影: 撰写：李学元  信息员：唐晓亮  编辑：王洁洋