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EAST托卡马克高约束模式下金属杂质行为研究的开题报告
随着核聚变技术的发展，托卡马克装置已经成为现代核聚变实验研究的主要工具之一。在托卡马克高约束模式下，由于等离子体密度高、温度高、磁场强度大以及位势梯度陡峭等因素的影响，金属杂质的行为特性有了明显的改变。因此，本文将对在EAST托卡马克高约束模式下金属杂质行为研究展开探讨。
I.研究背景
随着核聚变技术的不断发展，托卡马克装置已经成为现代核聚变实验研究的主要工具之一。作为核聚变实验研究中的重要组成部分，杂质对等离子体的物理性质和聚变反应产物的形成有着重要的影响。在托卡马克高约束模式下，等离子体密度高、温度高、磁场强度大以及位势梯度陡峭等因素的影响，金属杂质的行为特性有了明显的改变。因此，对于在高约束模式下金属杂质行为的研究具有重要的理论与应用价值。
II.研究内容
（一）金属杂质在EAST托卡马克等离子体中的扩散行为
在EAST托卡马克高约束模式下，等离子体密度高、温度高以及磁场强度大的环境下，金属杂质在等离子体中的扩散行为将受到明显的影响。因此，研究金属杂质在不同条件下的扩散速度、扩散系数等参数，对于了解金属杂质在高约束模式下等离子体中的扩散行为具有重要的意义。
（二）金属杂质对等离子体温度、密度等性质的影响
金属杂质的存在对等离子体的性质与行为有明显的影响，如对等离子体的温度、密度、运动量分布、能量输运等有不同程度的影响。因此，研究金属杂质对等离子体性质的影响，对于优化托卡马克高约束模式等离子体的物理与化学性质具有重要的理论和应用价值。
（三）金属杂质对核反应产物形成的影响
在核聚变反应过程中，杂质对聚变反应产物的形成与损失有重要的影响。因此，研究在高约束模式下金属杂质的分布特征，对于深入了解边界层行为以及优化等离子体配置，有重要的意义。
III.研究方法
本研究计划采用航空航天工业在EAST托卡马克设备上开发的PLM-DIVES杂质扩散模拟软件，对于金属杂质在等离子体中的扩散行为进行建模与仿真。同时，结合EAST托卡马克高约束模式下的实验数据，进行数据比对与分析，以验证模型的可行性。最后，综合分析金属杂质对等离子体物理、化学性质的影响，探究金属杂质在高约束模式下的行为特性。
IV.研究意义
本研究的开展，对于深入理解在高约束模式下金属杂质的行为特性、优化托卡马克高约束等离子体配置、提高聚变反应产物的形成率以及解决边界层问题具有重要的科学研究价值和应用前景。