Техника - молодёжи 2006-02, страница 46

44 2006 №02 ТМ

СМЕЛЫЕ ПРОЕКТЫ

РАБОЧИМ ПУЛЬС

рукотворной звезды

Александр СТРЕЛЬЦОВ

С того момента, когда полвека назад И.В. Курчатов на международной конференции рассказал об отечественных работах по управляемому ядерному синтезу и призвал к международному сотрудничеству в решении этой проблемы, о «термояде» было сказано и написано очень много. Не оставался в стороне и наш журнал — так, в февральском номере за 2004 г. описывалась идея реактора синтеза, существенно отличающегося от ранее известных. Но предлагаемая вашему вниманию, защищенная патентом, разработка еще более необычна...

Допустим, что в нашем распоряжении имеется определённое количество дейтерия и трития. Что необходимо сделать, чтобы в этой смеси пошла реакция ядерного синтеза? Ответ общеизвестен — необходимо сильно сжать и нагреть их, удерживая в таком состоянии как можно дольше (критерий Лоусона). Именно это и пытаются сделать исследователи в течение последних 50 лет с помощью ТОКАМАКов, стеллараторов, «Галатей», установок лазерного синтеза. Однако все они очень дороги и имеют гигантские размеры, а перспективы их использования для получения энергии остаются весьма туманными.

Между тем, известны и другие способы получения требуемых начальных условий.

Явление сонолюминесценции, или звуколюминесценции, как оно называется в Большой Советской Энциклопедии 1979 г. (см. статью «Кавитация») заключается в следующем.

При излучении в жидкость звука с амплитудой звукового давления, превосходящей некоторую пороговую величину, во время полупериодов разрежения возникают кавита-ционные пузырьки. Пузырьки схло-пываются во время полупериодов сжатия, создавая кратковременные

* >

Рис. 1

(порядка 10~^бс) импульсы давления (10³ МН/м² и более). Давление при схлопывании кавитационных пузырьков повышается при снижении частоты звука и при повышении гидростатического давления; оно выше в жидкостях с малым давлением насыщенного пара. Охлопывание пузырьков сопровождается адиабатическим нагревом газа в пузырьках до температуры порядка 10000°С, чем, по-видимому, и вызывается их свечение.

Правда, этих величин температуры и давления недостаточно для получения реакций ядерного синтеза. Тем не менее еще в 1919 г. английский физик Релей рассчитал, что на конечном этапе схлопывания абсолютно пустой сферической полости развиваются бесконечно большие давление и температура.

Как раз то, что нужно для инициирования реакций управляемого ядерного синтеза, но... расчетные бесконечно большие значения получаются только если охлопываемая полость будет абсолютно пустой. На практике же в кавитационных полостях всегда присутствуют пары и растворённые в жидкости газы, поэтому температуры и давления гораздо меньше. Если удастся найти какой-нибудь способ усилить сонолюминесценцию, то можно надеяться получить таким образом реакцию управляемого ядерного синтеза.

Идея не нова, она уже высказывалась многими специалистами. Однако добиться положительного результата не удалось. Почему?

Для усиления процесса сонолюминесценции, возбуждаемого в жидкой среде, ранее предлагали использовать полые цилиндрические или сферические излучатели, стенки которых совершают ради