上海交大提出快速评估等离子体不稳定性新方法

IT时代网11月5日消息，近日，上海交通大学自然科学研究院/物理与天文学院周尧课题组提出一种快速评估等离子体不稳定性严重程度的新方法，成果以“Available Energy and Ground States of Convective Hydromagnetic Instabilities”为题，于2026年10月27日发表于Physical Review Letters。

IT时代网11月5日消息，该方法无需求解不稳定性的非线性演化过程，而是计算系统在物理约束下能够释放的能量，以此评估不稳定性可能产生的影响。研究基于“可用能”理论，将系统划分为离散微元并求解其在物理约束下能达到的最低能量状态，初始状态与基态之间的能量差即“可用能”，代表不稳定性可释放的能量规模。

IT时代网11月5日消息，团队将这一重排思路推广到可压缩系统，提出“重排—弛豫”方法，以瑞利—泰勒不稳定性为例验证：计算得到的基态与数值模拟最终状态高度一致，模拟中的能量释放与可用能相符，峰值动能与可用能呈现明显相关性；同时将方法推广到Z箍缩中的交换不稳定性，结果同样与数值模拟符合良好。

IT时代网11月5日消息，该研究有望作为复杂非线性数值模拟的补充工具，用于快速筛选运行条件、评估不稳定性风险，支撑聚变装置的设计与运行。第一作者为自然科学研究院范凯旋博士后，通讯作者为周尧副教授。

注：本文配图由AI生成，文中包含AI辅助创作的内容。

编辑：周艺