中国合肥的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST，中文名“东方超环”）的研究人员，使聚变等离子体在远高于长期制约托卡马克设计的密度极限的水平下保持稳定运行。相关研究于2026年1月发表在《科学进展》（Science Advances）杂志上。
该研究由华中科技大学朱平教授与中国科学院合肥物质科学研究院颜宁副教授共同领导。研究团队报告称，东方超环进入了理论学家所称的“无密度极限区”，在该状态下，等离子体密度升高时仍能保持稳定，而不会发生破裂坍塌。
密度之所以重要，是因为聚变输出功率会随之迅速增长。对于氘氚燃料而言，在约13千电子伏（约1.5亿开尔文）的最佳温度下，热核功率与燃料密度的平方成正比。但在实践中，托卡马克装置一直受制于格林沃尔德密度极限，这是一个经验性上限，超过该上限等离子体往往会变得不稳定。
据《核工程国际》（Nuclear Engineering International）报道，东方超环团队实现的线平均电子密度达到格林沃尔德极限的1.3至1.65倍，而该装置通常的运行范围为极限值的0.8至1.0倍。
该方法的关键在于等离子体的启动方式。研究人员控制了初始燃料气体压力，并在启动阶段加入电子回旋共振加热（ECRH）。这改变了等离子体与钨壁部件之间的相互作用，减少了杂质溅射和能量损失，使密度得以升高而不引发不稳定性。
这一方法基于等离子体器壁自组织（PWSO）理论，该理论最初由D.F. Escande及其同事提出，预测通过平衡等离子体与金属器壁之间的相互作用，可为实现更高密度开辟途径。中国科学院表示，东方超环的实验是对该理论的首次实验验证。
朱平在随论文发布的声明中说：“这些发现表明，存在一条切实可行且可推广的途径，可用于拓展托卡马克装置及下一代燃烧等离子体聚变装置的密度极限。”
目前的结果来自欧姆加热启动条件，而非未来发电厂所需的高性能运行模式。颜宁表示，研究团队计划“在不久的将来于东方超环的高约束运行模式下应用这一技术，尝试在高性能等离子体条件下进入无密度极限区”。东方超环自2006年投入运行以来，一直是中国及国际聚变研究的开放测试平台。
