Al National Institutes of Natural Sciences National Institute for Fusion Science ricercatori, in collaborazione con l'Università di Kyushu, osservato per la prima volta al mondo una deformazione chiamata 'deformazione della lingua' che si verifica localmente in un plasma Large Helical Device (LHD). Questa deformazione è stata prevista da Lev Artsimovich alla fine degli anni '60. Da allora non è stato più osservato sperimentalmente, diventando un enigma nella fisica del plasma non risolto da 50 anni.
Mirando al raggiungimento dell'energia da fusione, ricerca sul confinamento di una temperatura elevata, plasma ad alta densità in un campo magnetico viene condotto in tutto il mondo. In un plasma confinato dal campo magnetico toroidale, all'aumentare della pressione (più alta temperatura e più alta densità) c'è una tendenza per il plasma a diventare instabile. A seconda della condizione, il plasma cambia forma, e quindi la sua temperatura e densità diminuiscono (questo comportamento è chiamato "instabilità"). Ci sono due tipi di instabilità che appaiono dall'aumento della pressione. Il primo tipo provoca la deformazione localizzata della lingua che compare solo nelle regioni deboli del campo magnetico. Il secondo tipo di instabilità (chiamato modalità) provoca cambiamenti nell'intero plasma. Queste due instabilità furono proposte nel 1968 da Artsimovich. Il cambiamento chiamato "modalità" viene generato in tutto il plasma e le modalità continuano per un lungo periodo di tempo. E poiché sono relativamente facili da osservare, numerose modalità sono state verificate sperimentalmente. D'altra parte, perché la deformazione della lingua è localizzata, appare in una sola regione all'interno del plasma. Inoltre, perché continua per solo 1/10, 000esimo di secondo, l'osservazione è difficile, e la deformazione non era stata verificata sperimentalmente. La lunghezza temporale di questa deformazione è breve. Però, a causa di questa instabilità, perché si verifica il fenomeno del crollo improvviso, è stato indicato teoricamente che il buon confinamento del plasma si deteriora.
I gruppi di ricerca del professor Katsumi Ida e dell'assistente professore Tatsuya Kobayashi, entrambi NIFS, nella ricerca in collaborazione con il professor Shigeru Inagaki, del Kyushu University Research Institute for Applied Mechanics, osservato per la prima volta al mondo la deformazione di un plasma localizzato chiamato lingua nella LHD. Qui, piuttosto che osservare il fenomeno del crollo improvviso, concentrandosi su piccoli cambiamenti appena prima del fenomeno improvviso trovarono la deformazione della lingua. Inoltre, nel fenomeno del brusco collasso del plasma causato dalla lingua, come risultato di un'indagine dettagliata sulla distribuzione della velocità dei protoni, hanno osservato per la prima volta la distribuzione distorta della velocità. Che la distorsione dello spazio reale causi la distorsione dello spazio delle fasi è legato alla scoperta di questo fenomeno.
Questa scoperta della deformazione della lingua nella LHD ha confermato sperimentalmente la previsione di Artsimovich. E allo stesso tempo come un risultato che risolve nel plasma un enigma vecchio di cinquant'anni, offre anche una linea guida per il mantenimento del plasma ad alta temperatura e ad alta densità. E i suoi contributi sono molto attesi per il raggiungimento di nuovi sviluppi nella ricerca sulla fusione in tutto il mondo. Questa deformazione della lingua può anche essere chiamata presagio di fenomeni inaspettati, e dei tanti fenomeni improvvisi che si verificano in natura (ad esempio, brillamenti solari, eccetera.). Ciò significa che è stata indicata l'importanza del "cambiamento localizzato" come presagio. Nel futuro, sono previsti ancora ulteriori effetti a catena accademici.
Questo risultato è stato pubblicato sulla rivista accademica in lingua inglese Rapporti scientifici , pubblicato da Natura , il 31 ottobre 2016, ed è ampiamente disponibile.
