ITER 托卡马克等离子体不稳定性模拟工具 JOREK 开源发布

用于模拟核聚变装置中大尺度等离子体不稳定性的关键仿真软件JOREK于2026年10月8日正式开源，其代码已托管在国际热核聚变实验堆(ITER)组织的官方GitHub账号下。这一举措旨在推动全球核聚变研究走向更加开放与创新的生态，大幅降低了各国科研人员获取、使用及二次开发该核心算法代码的门槛。

法国原子能与替代能源委员会(CEA)研究员尼娜·施瓦茨(Nina Schwarz)指出，这种开放许可允许全球研究者为JOREK贡献代码并公开改进算法。明确的开源许可不仅简化了JOREK与其他物理仿真代码的接口对接，也为国际聚变领域的公开协作与学术交流创造了更加便利的条件。

根据官方资料介绍，JOREK是一套成熟的非线性扩展磁流体动力学(extended MHD)模拟代码，专为求解托卡马克X点几何而设计，并全面支持单零点与双零点位形。该软件的核心物理应用方向主要集中在核聚变装置中的等离子体破裂机制以及边缘局域模(ELM)的物理特性与工程控制。

JOREK的第一行代码由学者吉多·休伊斯曼斯(Guido Huijsmans)于二十多年前编写。经过多年的版本迭代与功能扩展，该代码已被国际学术界广泛应用于托卡马克和仿星器中各类复杂等离子体现象的研究。其中，针对仿星器的物理模型目前已支持单流体模拟。

在其涵盖的具体物理问题清单中，破裂研究主要包括垂直位移事件(VDE)、涡流与晕电流、逃逸电子、密度极限破裂，以及巨量气体注入(MGI)和碎裂弹丸注入(SPI)等破裂缓解手段。在边缘局域模方面，涵盖了自然I型ELM循环、无ELM运行区间、弹丸触发、垂直位移冲击触发，以及利用共振磁扰动(RMP)磁场实施缓解与抑制。此外，软件还支持对新经典撕裂模、锁模、杂质溅射与输运、偏滤器脱靶等关键过程进行精准模拟。

目前，JOREK的仿真计算成果已成功为ITER项目的破裂缓解系统设计提供了坚实的物理与工程数据支持。长期参与该代码持续完善与社区建设的德国马克斯·普朗克等离子体物理研究所(IPP)研究员马蒂亚斯·霍尔茨(Matthias Hoelzl)评价称，在其专注的等离子体模拟领域，JOREK毫无疑问是全球最领先的仿真代码之一。