Техника - молодёжи 1959-01, страница 5

Чтобы предотвратить ускользание частиц плазмы и рассеивание ее облака, как мы уже знаем, следует применить магнитное Поле. Но, поворачивая вспять частицы, устремившиеся прямо ж стенке реактора, оно бессильно воспрепятствовать их движению вдоль магнитных линий. Чтобы избавиться от этой неприятности, можно свернуть трубу реактора в кольцо, в тор, как сказали бы геометры. Благодаря такой реконструкции магнитное поЛе, (порождаемое током, в витках, охватывающих тор, становится замкнутым. Частице, как бы нанизанной на линию, затруднено движение к стенкам реактора.

Значит, проблема решена?

Нет.

Уже первые теоретические исследования показали, что в подобном реакторе возникнет так называемый «тороидальный дрейф» частиц. Что это такое, мы легче представим себе, если уподобим магнитное поле сжатому пучку прутков. Свернув его в кольцо, мы обнаружим, что теперь прутки с разной силой прижимаются друг к другу —на внутренней части кольца плотнее, чем на наружной. Сходным образом нарушается однородность и при свертывании магнитного поля, вуя вдоль его линий, частицы плазмы одновременно подобно кораблю, попавшему в течение, дрейфуют, сносятся к стенкам реактора.

Но и здесь мысль ученых нашла способ борьбы с помехой. Выровнять строение магнитного поля помог большой ток, пропускаемый через плазму. Он создает собственное поле, которое в результате сложных взаимодействий с другими полями устраняет нежелательный «дрейф». Поле тока, идущего через плазму, полезно и тем, что оно само по себе участвует в ее термоизоляции.

Таковы в нашем схематическом изложении идеи, соответствующие одному Из направлений исследовании.

Ему соответствуют такие тороидальные термоядерные установки, как английская «Зэта» и советская «Альфа».

Другое направление, как говорит И. б. Курчатов, — исследование поведения Плазмы не в торах, а в прямых трубах.

Установка «Огра» вакуумная камера.

*, путешест-

появилась на

ЛйБОЗНАЙКИН: Позвольте! Что это за странная фигура появилась на Второй странице/ Мне никогда не Приходилось видеть ничего подобного!

БИП-БИП: И

вовсе я не фигура, а Бип-Бип! Здравствуйте!

ЛЮБОЗИАЙКИН: Ах, тай это вы, космический коллега!.. Рад познакомиться. Мне приходилось уже встречать вас на страницах советской газеты «Спутник», выходившей на Всемирной выставке в Брюсселе.

БИП-БИП: А здесь Я впервые. Помогите мне» пожалуйста, выйти на орбиту журнала.

йЮБОЗНАЙКИН: С удовольствием. Ведь у нас с вами теперь общее дело. Кстати, я тоже часто парю в небе, но, разумеется, мыслями. Итак, позвольте мне, коллега, на правах старого жильца журнала провести вас по его страницам.

Рис. Ег ГУРОВА

в период монтажа. Ее соленоиды отодвинуты, и обнажена Слева виден инжектор,

0 нем рассказывалось в печати вскоре после харувллской лекции академика И. В. Курчатова.

Напомним лишь, что в этом случае удерживает плазму, сжимает ее в шнур только одно магнитное поле, то» которое сопровождает разряд тока, нагревающий водород.

Новое направление в исследованиях по управляемой термоядерной реакции, не связанное с мощными импульсными разрядами, начало развиваться у нас шосле того, как Г. И. Будкер в 1953 году предложил, а в 1954 году рассчитал систему с так называемыми магнитными пробками. В дальнейшем такие системы получили название адиабатических ловушек. Применение их позволяет в принципе поставить вопрос об осуществлении стационарной термоядерной реакции.

Адиабатическая ловушка в простейшем виде представляет собой прямой цилиндр с достаточно большим продольным магнитным толем, усиленным и а концах ци/тнДра. Можно сравнить магнитное толе такой Ловушки с тем же пучком прутьев, концы которого сильно сжаты как бы обручами. Именно так выглядит схематический рисунок этого поля, который для наглядности вам нарисует физик.

Математические соотношения и уравнения доказывают очень важную истину: при известных условиях заряженная частица будет колебаться между магнитными пробка/ли. как шарик в трубке с закрытыми концами, или как рыба (если позволительно сравнить адиабатическую ловушку с вершей, а частицу уподобить рыбе), попавшая в хитроумное орудие лова.

Правда, как и в случае с вершей, здесь тЬже есть условия, при которых частица может удрать из ловушки и унести с собой принадлежащую ей долю энергии, накопленной в плененном облаке плазмы.

Приведенный на следующей странице график показывает, как складывается баланс потерь и выделения энергии в зависимости от температуры, до которой нагрета плазма. Рассчитаны два случая —при дейтерий-дейтериевой и дейтерий* тритиевой реакциях. Мы видим, как с ростом температуры линия потерь энергии через пробки клонится вниз и как бегут вверх кривые выделения полезной энергии. Точки пересечения этих кривых с линией потерь — это моменты, когда сравнивается утечка энергии через пробки и ее приток от термоядерной реакции. В области над *тими точками мысленный взор уже рисует действующий термоядерный генератор.

Но как достигнуть этих точек? На линии абсцисс мы видим соответствующие числа: 100 и 1 ООО килоэлектроновольт; 100 — для смеси дейтерия и трития, 1 ООО — для чистого дейтерия. Здесь, на графике* дается косвенное знамение температуры в виде энергии движения частиц.

Чему же она равна, если обратиться к шкале обычного градусника? Ответ способен поразить любое воображение:

1 млрд. и 10 млрд. градусов.

В случае реакции дейтерий-тритий каждый кубический метр плазмы позволит получить до 200 тыс. квт мощности, и при этом термоядерная установка будет иметь приемлемые раз-