作者拉斐尔·罗森，普林斯顿等离子体物理实验室
物理学家金素英用计算机生成的图像显示了热脉冲在等离子体中传播的特性
信用:金素英/基兰·苏达萨南
高科技聚变设施就像一个热水瓶——两者都尽可能保持其内容物的温度
聚变设施将带电气体等离子体限制在比太阳高10倍的温度，保持等离子体的高温对于激发聚变反应至关重要，科学家们试图利用聚变反应来创造清洁、丰富的发电能源
现在，美国大学的研究人员
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能源部普林斯顿等离子体物理实验室(PPPL)对模拟等离子体中热量运动的方程进行了简单的修改
这些变化提高了洞察力，有助于工程师避免可能导致未来聚变设施热量损失的条件
聚变是驱动太阳和恒星的动力，它将光元素以等离子体的形式结合在一起，等离子体是由自由电子和原子核组成的物质的带电状态，产生大量能量
科学家们正在寻求在地球上复制核聚变，以获得几乎取之不尽的电力供应来发电
“整个磁约束聚变方法基本上可以归结为将等离子体与磁场保持在一起，然后通过保持热量受限来使其尽可能热，”普林斯顿等离子体物理项目的研究生金素英说，他是《物理评论》杂志上一篇报道该结果的论文的主要作者
“为了实现这个目标，我们必须从根本上了解热量是如何在系统中流动的
" 金说，科学家们一直在使用一种分析技术，该技术假设电子之间流动的热量基本上不受大得多的离子之间流动的热量的影响
但她和同事们发现，热量的两种途径实际上是以一种方式相互作用的，这种方式可以深刻地影响测量结果的解释
考虑到这种相互作用，科学家可以更精确地测量电子和离子的温度
他们还可以从另一条路径的信息中推断出另一条路径的信息
“令人兴奋的是，它不需要不同的设备，”金说
“你可以做同样的实验，然后用这个新模型从同样的数据中提取更多的信息
" 金在早期对磁岛的研究中对热流产生了兴趣，磁岛是由旋转磁场形成的等离子体团
这些斑点的建模依赖于热流的精确测量
“然后我们注意到过去其他人测量热流的方式存在差距，”金说
“他们计算了热量的运动，假设它只通过一个通道
他们没有考虑到这两个通道之间的相互作用会影响热量如何通过等离子体系统
这一遗漏导致了对一个物种数据的不正确解释，也错过了进一步了解两个物种热流的机会
" 金的新模型提供了前所未有的新见解
论文合著者、PPPL物理学家艾伦·雷曼说:“测量电子热传输通常比测量离子热传输更容易。”
“这些发现能以比预期更容易的方式给我们提供重要的拼图
" 该论文的合著者、普林斯顿大学天体物理学教授纳特·菲舍尔说:“令人惊讶的是，即使电子和离子之间的最小耦合也能深刻改变热量在等离子体中的传播方式。”
“现在可以利用这种敏感性来为我们的测量提供信息
" 新模型将用于未来的研究
Reiman说:“我们正在考虑在不久的将来提出另一个实验，这个模型会给我们一些额外的旋钮来理解结果。”
“有了金的模型，我们的推断会更加准确
我们现在知道如何提取我们需要的附加信息
"
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