Техника - молодёжи 1979-12, страница 4

Николай АГЕЕВ, академик

ПРОБЛЕМА ТЕХНОЛО

К концу нашего века почти четверть электричества всего мира будет « ядерного» происхождения.

На очереди более остроумный способ высвобождения энергии — термоядерный синтез. Я бы сказал, что это свет маяка, показывающий человечеству путь выхода из того энергетического тупика, что намечается в будущем.

Тупиковая ситуация создается повсеместным истощением природных ресурсов. Кладовые природы ограничены. А век ненасытен, аппетиты его растут в той же пропорции, что и развитие техники, которое нас так радует. И, ко всему прочему, многочисленные тепловые и газовые выбросы систематически и упорно загрязняют окружающую среду...

Экология из сугубо академического предмета превратилась ныне в науку донельзя практическую, в науку, выводы которой живо интересуют нас всех.

Решив проблему «термояда», человечество облегчит тем самым и проблему экологии — предохранения окружающей среды от загрязнения. В самом деле, о сырье для термоядерных реакторов заботиться не надо. Основная его часть — обыкновенная вода, потребляемая к тому же в столь мизерных количествах, что это потребление нельзя будет и заметить.

Энергетика, навечно обеспеченная сырьем, энергетика «без пыли и копоти» — разве это не голубая мечта человечества?!

Путь к практическому освоению «термояда» показали советские ученые. У истоков работ стоял И. В. Курчатов — по его инициативе в Институте атомной энергии они впервые были начаты. Под руководством академика JL Г. Арци-мовича была создана магнитная система для удержания плазмы «То-камак» — именно она принята сейчас в мире как базовая для со-

Пролетарии всех стоан. соединяйтесь!

(ЕЖМИМД 12

UEMKM1979

Ежемесячный общественно-политический, научно-художественный и производственный журнал ЦК ВЛКСМ Издается с июля 1933 года

«Техника

молодежи», 1979 г.

здания термоядерных станций будущего. Большой вклад внес академик А. М. Будкер, предложивший принцип магнитных ловушек.

Ныне работы по термоядерному синтезу проводятся в нашей стране под руководством академиков Е. П. Велихова, А. М. Прохорова, Н. Г. Басова, Б. Б. Кадомцева. Они ведутся по двум направлениям. Есть проекты и лабораторные установки, в которых термоядерные реакции будут как бы пульсирующими. Это реакторы импульсного типа. Плазма то собирается в плотный сгусток и происходит термоядерный синтез с мгновенным выходом энергии, то столь же быстро, взрывоподобно разваливается, чтобы через считанные мгновения снова собраться воедино.

Другой вид реакторов — реакторы с магнитным удержанием плазмы, то есть варианты нашего «То-камака».

Если говорить о термоядерном реакторе как о «Солнце на Земле» (образ, давно использованный популяризаторами), то можно сказать, что сейчас мы уже находимся на подступах к этому «земному Солнцу» и даже ощущаем его горячее дыхание. 15, а затем 80 миллионов градусов, полученных недавно на «Токамаке», — живое тому свидетельство.

В числе проблем, которые должны решать специалисты, есть и чисто наши, материаловедческие, ибо именно мы должны изготовить «сосуд» для термоядерного синтеза.

Новые источники энергии, будь то двадцать пять лет работающий на нас атомный или же только еще обретающий ипостась помощника человечества термоядерный, отнюдь не покладисты. Много забот и хлопот доставила атомная энергетика, много технологических задач пришлось решать создателям «первой в мире» и их последователям. Но задача конструкторов «термояда» в десятки раз сложнее.

В центре плазмы, где происходят реакции, «жара» доходит до внут-рисолнечных температур. Это десятки и сотни миллионов градусов. Ни одно вещество, ни один материал не устоит против такого накала. Сосуд сейчас же превратится в ту самую плазму, которую он должен удерживать!

Но дело не только в температуре. Термоядерный «сосуд» должен работать в целом «букете» непривычных условий, под воздействием сильнейших иьлучений, рождающихся при термоядерных реакциях.

Стенка под ударом

Проблема ясна — нужно повысить радиационную стойкость тех частей реактора, которые непосредственно соприкасаются с плазмой или ощущают на расстоянии ее губительное радиоактивное «дыхание».

В реакторе импульсного типа высокие температуры не успевают распространиться к стенкам реактора.

Техники в таких случаях говорят о проблеме стойкости первой-стенки.

Читатель может опросить: о каком соприкосновении идет речь, если термоядерные реакции начинаются при температурах, которые заведомо не может выдержать ни одно вещество в мире?

Тем не менее «стенка» существует, не испаряется и, можно сказать, действительно «соприкасается с плазмой». Правда, происходит это нескольад необычно.

Да, температура центральной зоны любого реактора, где начинается термоядерный синтез, громадна. Но то центр всей системы. А что на поверхности? Неужели там тоже свирепствует такая «жара»? Опыт Солнца, заведомо термоядерного реактора, говорит о другом. Его поверхность не столь уж горяча.

В реакторах импульсного типа миллионы градусов появляются также лишь в центре, да и то на мгновение. К периферии тепло не успевает распространить свое пагубное влияние. А в реакторах с магнитным удержанием — «Токамак» задача температурной защиты решена еще интереснее.

Суть решения как раз и заклю