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摘 要：日本核聚变科学研究所等组成的研究小组宣布，发现了高能粒子产生的电磁波能够加热等离子体。在有望成为未来的梦想能源技术的核聚变发电中，可以通过核聚变反应产生的高能粒子加热等离子体并维持反应。本研究发现了一种新的机制，在该机制中，高能粒子不与等离子体粒子直接碰撞，这一发现预计将有助于核聚变发电相关研究。
关键字：核聚变、高能粒子电磁波、等离子体、核聚变发电、大型螺旋装置
等离子体不同于固体、液体和气体，是物质的第四种状态。在向气体加入能量后，温度会上升，电子离开原子，电子和离子自由移动，形成一种高度活跃的状态。
实验示意图
用高速光束（红色）入射至大型螺旋装置中的等离子体（绿色），以研究等离子体粒子的速度变化。
研究小组开发了一种新的测量系统。实验采用该研究所的等离子体发生器“大型螺旋装置”（LHD）。氘和氢原子在核聚变反应中被用作高能粒子，本实验将氘和氢原子作为高速光束，入射至等离子体。实验根据光的波长，以每秒1万次的超高速成功地详细测量了等离子体粒子的速度。
结果发现，光束随着电磁波的产生而减速，等离子体被加热。观察表明，由于“朗道阻尼”机制，光束的能量转移到电磁波中，然后又进一步转移到等离子体粒子上。实验证实，高能粒子在等离子体中产生的电磁波可以加热该等离子体。研究还发现，在电磁波产生的万分之一秒后，速度开始变化。