Техника - молодёжи 1982-05, страница 34

уменьшается на 4,3 млн. т, эти сотерн составляют совершенно ничтожную ее часть — 2*10—¹⁹ %. Ясно, что для искусственного источника энергии такой уровень удельного енерговыделения недостаточен. И «ггобы его повысить, необходимо усилить интенсивность протекания термоядерной реакции. Поскольку сделать это ва счет увеличения плотности плазмы и объема реактора мы (практически не можем, у нас остается .только один путь — повышение температуры. Теоретические исследования показали, что в еемных условиях для синтеза протонов она должна быть немыслимой величины, но они же показали, «что в случае использования вместо протонов ядер тяжелого и сверхтяжелого водорода — дейтронов и тритонов — реакция достигнет приемлемой интенсивности при температуре всего на порядок более высокой, чем в солнечных недрах. Таким образом, проблема зажигания термоядерного солнца иа Земле «свелась к проблеме получения и удержания на нужное для протекания реакции время горячей дейтерий-тритиевой плазмы с температурой обязательно более 100 млн. градусов. Причем время удержания тем больше, чем ниже температура, плотность и объем плазменного образования.

История термоядерных исследо-

Крупнейшая советская термоядерная установка Токам ак-10, работающая в Институте имени И. В. Курчатова с 1975 года.

ваизий, во время которых были найдены реальные пути, дающие возможность двигаться к решению этой фантастически сложной "задачи, достойна «самого серьезного специального рассмотрения. В ней молодежь может увидеть поучительный пример, как исследователи находили в себе силы и мужество, чтобы одно аа другим преодолевать сложнейшие препятствия, которые природа в изобилии «ставила на их пути. И было время, когда в их среде находились скептики, которые клали все силы на то, чтобы доказать принципиальную невозможность решения проблемы в земных условиях. Но и их попытки в конечном счете способствовали более глубокому познанию физики плазмы и разработке способов обуздания ее бешеного нрава. Сегодня уже четко оформилось два основных направления, которые ведут к реальному осуществлению УТС: сравнительно новое — импульсные системы iс инерциальным удержанием плазмы с лазерным или пучковым нагревом и исходное — системы с магнитным удержанием плазмы с электрическим, СВЧ, е в последние годы и пучковым нагревом.

В инерциальных системах микроскопические порции горючего, выполненные в виде дейтерий-тритие-вых мишеней, должны поочередно» как бы в пулеметном режиме, подаваться в реактор, где будут быстро нагреваться до сотен миллионов градусов за счет сильнейшего сжатия с помощью лучей лазера, электронных или ионных пучков» создаваемых мощными импульсными устройствами —> драйверами. В СССР сейчас создается крупная пучковая установка этого типа «Ангараа в США — подобная же лазерная установка «Нова».

ТОКАМАКИ — ГОРДОСТЬ СОВЕТСКОЙ НАУКИ

Первый путь к термоядерному реактору вовник из попыток получить высокотемпературную плазму и изолировать ее от стенок камеры с помощью эет-ашнча — мощного электрического разряда в газе. Однако оказалось, что такой разряд неустойчив. Теоретические исследования природы неустойчивости и методов ее подавления, проведенные М. А. Леонтовнчем и В. Д. Шафрановым, показали возможность стабилизации плазмы сильным продольным магнитным полем. Эксперименты в цилиндрических разрядных трубках подтвердили эту возможность, но показали, что электроды, служащие для создания разряда, одновременно являются каналом потерь энергии из плазмы. Для повышения ее температуры было решено перейти к тороидальной безэлектродной системе. Первая установка такого типа была построена в 1955 году в Лаборатории измерительных приборов АН СССР (как тогда назывался Институт атомной энергии имени И. В. Курчатова — ИАЭ), при поддержке ее директора И. В. Курчатова и под руководством* И. Н* Головина (он и предложил для этих установок название «токамак», образованное из первых слогов слов: тороидальная камера и магнитная катушка). До 1970 года в ИАЭ в содружестве с Научно-иоследователЕСКим институтом

электрофизической аппаратуры имени Д. В Ефремова было построено 15 вариантов токамаков. На них под руководством Н. А. Явлинского и Л. А. Арцимо-вича были получены убедительные результаты по получению к удержанию плазмы с температурой вплоть до 10 млн. градусов, которые дали мощный толчок работам по УТС во всем мире. В Англии и США исследования сначала велись на оригинальных установках типа «Зета* и стелларатор, подобных то-камакам, но более сложных по устройству и дававших меньше возможностей по нагреву плазмы.

30