No National Institutes of Natural Sciences Institute for Fusion Science Research, em colaboração com a Kyushu University, observaram pela primeira vez no mundo uma deformação chamada 'deformação da língua' ocorrendo localmente em um plasma de Grande Dispositivo Helicoidal (LHD). Essa deformação foi prevista por Lev Artsimovich no final dos anos 1960. Desde então, não foi observado experimentalmente, tornando-se um enigma na física do plasma não resolvido por 50 anos.
Visando a obtenção da energia de fusão, pesquisa sobre confinamento de alta temperatura, plasma de alta densidade em um campo magnético está sendo conduzido em todo o mundo. Em um plasma confinado pelo campo magnético toroidal, conforme a pressão aumenta (temperatura mais alta e densidade mais alta), há uma tendência para o plasma se tornar instável. Dependendo da condição, o plasma muda de forma, e então sua temperatura e densidade caem (esse comportamento é chamado de "instabilidade"). Existem dois tipos de instabilidade que surgem com o aumento da pressão. O primeiro tipo causa a deformação localizada da língua que aparece apenas nas regiões fracas do campo magnético. O segundo tipo de instabilidade (denominado modo) causa alterações em todo o plasma. Essas duas instabilidades foram propostas em 1968 por Artsimovich. A mudança chamada "modo" é gerada em todo o plasma e os modos continuam por um longo período de tempo. E porque são comparativamente fáceis de observar, numerosos modos foram verificados experimentalmente. Por outro lado, porque a deformação da língua é localizada, ele aparece em apenas uma região dentro do plasma. Além disso, porque continua por apenas 1/10, 000º de um segundo, a observação é difícil, e a deformação não havia sido verificada experimentalmente. O comprimento temporal dessa deformação é curto. Contudo, devido a esta instabilidade, porque ocorre o fenômeno de colapso abrupto, foi teoricamente indicado que o bom confinamento do plasma se deteriorou.
Os grupos de pesquisa do Professor Katsumi Ida e do Professor Assistente Tatsuya Kobayashi, ambos NIFS, em pesquisa colaborativa com o professor Shigeru Inagaki, do Instituto de Pesquisa de Mecânica Aplicada da Universidade de Kyushu, observaram pela primeira vez no mundo a deformação de um plasma localizado denominado língua no LHD. Aqui, em vez de observar o fenômeno de colapso abrupto, focalizando pequenas mudanças imediatamente antes do fenômeno abrupto, eles encontraram a deformação da língua. Além disso, no fenômeno de colapso abrupto do plasma causado pela língua, como resultado de uma investigação detalhada da distribuição da velocidade dos prótons, eles observaram pela primeira vez a distribuição distorcida da velocidade. Que a distorção do espaço real causa a distorção do espaço de fase está ligado à descoberta desse fenômeno.
Esta descoberta da deformação da língua no LHD confirmou experimentalmente a previsão de Artsimovich. E ao mesmo tempo que é um resultado que resolve um enigma de cinquenta anos no plasma, ele também oferece uma diretriz para manter alta temperatura e plasma de alta densidade. E suas contribuições são muito esperadas para alcançar novos desenvolvimentos na pesquisa de fusão em todo o mundo. Esta deformação da língua também pode ser chamada de um presságio de fenômenos inesperados, e dos muitos fenômenos repentinos que ocorrem na natureza (por exemplo, erupções solares, etc.). Isso significa que a importância da "mudança localizada" como um presságio foi indicada. No futuro, ainda se antecipam outros efeitos em cascata acadêmicos.
Este resultado foi publicado na revista acadêmica de língua inglesa Relatórios Científicos , publicado por Natureza , em 31 de outubro, 2016, e está amplamente disponível.
