Техника - молодёжи 1982-05, страница 41
чено на рисунке 5. В присутствии магнитного поля теплопроводность уменьшается пропорционально квадрату его напряженности, и, когда она достигает нескольких килоэр-стед, практически отсутствует. Отсюда следует, что в сильном магнитном поле теплопередача к центральному объему шнура осуществляется благодаря турбулентному состоянию плазмы. Все сказанное подтверждается тем, что шнуровой разряд может образовываться только в плазме высокого давления. Мы доводили давление до 25 ата, при этом четко обрисовывались границы шнура. При некоторых благоприятных условиях плазменный шнур имел распределение электронной плотности по радиусу почти прямоугольной формы. Был проведен еще ряд исследований, которые показали, что наша плазма действительно горячая. Например, определяя плотность электронов, мы убедились, что с увеличением подводимой мощности и повышением температуры плотность электронов соответственно уменьшается. В холодной плазме проис^ ходило бы обратное явление. Из изложенного краткого рассмотрения исследований, выполняемых в ИФП, можно видеть, что нет каких-либо факторов, противоречащих существованию в нашем шнуре плазмы с электронной температурой в десятки миллионов градусов. Таким образом, для осуществления УТС нужно только, чтобы ионы в шнуре плазмы были в темпер ату рно равновесном состоянии с электронами. Основная трудность получения термоядерной энергии нашим методом и заключается в том, чтобы осуществить это равновесие. Нагрев плазмы уже осуществляется воздействием СВЧ-поля на электроны, которые и поглощают подведенную энергию. Благодаря пограничному двойному слою практически можно считать, что вся эта энергия идет на нагрев ионов и уже от них путем обычных соударений передается в окружающую среду. Очевидно, что температура ионов будет ниже температуры электронов, поскольку при столкновении электронов с ионами передача энергии благодаря большой разности в массах мала. Наша задача состоит в том, чтобы обеспечить условия для выравнивания электронной и ионной температур. Воспользовавшись определенными значениями ионной теплопроводности при заданном магнитном поле, теоретически несложно оценить, какими должны быть критические поперечные размеры плазменного шнура, при которых температура ионов, приближаясь к температуре электронов, достигнет зна чений, необходимых для возникновения термоядерной реакции. Конечно, эти оценки, проведенные таким образом, не учитывают возможность появления конвекционной теплопроводности. В плазме, когда длина свободного пробега как электронов, так и ионов достигает сантиметров и велики градиенты температур, согласно формулам Максвелла, должны возникать очень большие внутренние напряжения (порядков на 10 больше, чем в газах), а это может создавать в ней конвективные потоки я турбулентность. Присутствие магнитного поля будет влиять на характер этого язвления, а участие в конвекции еще и электрического поля делает теоретический подход даже для самой грубой оценки мощности конвекции совсем ненадежным. Несомненно, конвекционная теплопроводность будет уменьшать эффективность нагрева ионов и приведет к тому, что для получения термоядерного синтеза критическое сечение шнура должно увеличиваться и соответственно должны расти размеры реактора для полезного получения энергии. Если они станут недоступно большими, то, конечно, возникнет вопрос о способах борьбы с конвекционной теплопроводностью. Таким образом, возникнет новый принципиальный вопрос. Bcfe это, несомненно, делает проблему более интересной для обсуждения. А процесс изучения интенсивных электромагнитных волн в плазме, конечно, поставит еще более сложные задачи. Одна из причин, которая может мешать нам, — тепловые потери с концов плазменного шнура. Они могут вызываться, во-первых, быстрыми частицами, которые существуют в плазме из-за несимметрии функции распределения частиц по скоростям, а во-вторых, обычными тепловыми частицами. Скомпенсировать эти потери мы сумеем, если перейдем от линейного шнурового разряда к кольцевому, построив тороидальный многощелевой резонатор, о котором я уже говорил. Он-то и может стать основой будущего термоядерного реактора. Сложность проблем, с которыми мы встречаемся на пути к его осуществлению, указывает на необходимость тщательной постановки опытов. Без глубокого понимания процессов, происходящих в плазме, до конца разобраться в механизме явления шнурования, основного для такого типа реактора, невозможно. Состояние изучения этих процессов находится на том уровне, когда физика происходящего явления опережает теорию. Стихотворения номере АЛЕКСЕЙ ТРУФИЛОВ, Владимирская обл. Весна Мир не вмещается в меня, Настолько я в него влюблен Росой сверкают зеленя, Навстречу ветви тянет клен. Играет силой вешний день, I Над головою — синь небес. И молча отступает тень — Мир полон света и чудес. Ядреный воздух льется в грудь Не устаю его вдыхать. Я на рассвете вышел в путь — Легко и радостно шагать. Друзья, не надо мне наград. Тянитесь к солнцу, зеленя! Я нынче несказанно рад — Мир не вмещается в меня. ЮРИЙ КАМИНСКИЙ, Кривой Рог Прыусок Я жадно память ворошу. Еще мгновенье — и вселенский, Дымком пропахший деревенским. Ударит ветер в парашют. И медленно, как в детском сне, Я буду падать на планету, И семь небес подарит мне Паденье это. И вот шагнул я в пустоту — Испуг волной прошел по коже... И впрямь на детский сон похоже, В котором, падая, растут. Вот дерево: под ним еще мой дед Молитвы пел над книгою священной, А вот гора — ей триста тысяч лет, А вот звезда — ровесница вселенной Но человек снимал с ветвей плоды, Не раз вершину покорял крутую И рассчитал движение звезды, Летевшей миллиарды лет вслепую. Что ж человек: петлял давным-давно — Мгновенна жизнь на фоне мирозданья, Но лишь мгновенью этому дано Всю вечность отогреть своим AbixaHbev 37 |
