агнітними дзеркалами. Магнітне поле створюється двома паралельними котушками, в яких протікають сильні однаково спрямовані струми. У просторі між котушками силові лінії утворюють "бочку", в якій і розташовується утримувана плазма. Проте експериментально встановлено, що такі системи навряд чи в змозі утримати плазму тієї ступеня щільності, яка необхідна для роботи реактора. Зараз на цей метод відрахування не покладається великих надій. Див також магнітної гідродинаміки. В
Рис. 3. КЛАСИЧНА МАГНИТНАЯ ПАСТКА з котушками, які створюють поле, що відображає частинки до центру камери реактора і таким чином утримує плазму в обмеженому просторі.
Инерциальное утримання. Теоретичні розрахунки показують, що термоядерний синтез можливий і без застосування магнітних пасток. Для цього здійснюється швидке стиск спеціально приготовленою мішені (кульки з дейтерію радіусом ок. 1 мм) до настільки високих густин, що термоядерна реакція встигає завершитися перш, ніж відбудеться випаровування паливної мішені.
Стиснення і нагрів до термоядерних температур можна виробляти надпотужними лазерними імпульсами, з усіх боків рівномірно і одночасно опромінювали паливний кулька (рис. 4). При миттєвому випаровуванні його поверхневих шарів вилітають частки набувають дуже високі швидкості, і кулька опиняється під дією великих стискаючих сил.
Вони аналогічні рушійним ракету реактивним силам, з тією лише різницею, що тут ці сили направлені всередину, до центру мішені. Цим методом можна створити тиску порядку 10 11 МПа і щільності, в 10 000 разів перевищують щільність води. При такій щільності майже вся термоядерна енергія вивільниться у вигляді невеликого вибуху за час ~ 10 -12 с. Відбуваються мікровибухи, кожен з яких еквівалентний 1-2 кг тротилу, не викличуть пошкодження реактора, а здійснення послідовності таких мікровзривов через короткі проміжки часу дозволило б реалізувати практично безперервне отримання корисної енергії. Для инерциального утримання дуже важливо пристрій паливної мішені. Мішень у вигляді концентричних сфер з важкого і легкого матеріалів дозволить домогтися максимально ефективного випаровування частинок і, отже, найбільшого стиснення.
В
Рис. 4. У ЛАЗЕРНОМУ РЕАКТОРІ УТС маленька кулька, що містить дейтерій і тритій, опромінюється з усіх боків кількома лазерними пучками одночасно.
За рахунок бурхливого випаровування частинок з його поверхні кулька стискається, в результаті чого температура і щільність всередині нього підвищуються до рівня, необхідного для термоядерної реакції.
Розрахунки показують, що при енергії лазерного випромінювання порядку мегаджоуля (10 6 Дж) і ккд лазера не менше 10% вироблена термоядерна енергія повинна перевищувати енергію, витрачену на накачування лазера. Термоядерні лазерні установки маються на дослідних лабораторіях Росії, США, Західної Європи і Японії.
У Нині вивчається можливість використання замість лазерного променя пучка важких іонів або поєднання такого пучка зі світловим променем. Завдяки сучасній техніці такий спосіб ініціювання реакції має перевагу перед лазерним, оскільки дозволяє отримати більше корисної енергії. Недолік полягає в труднощі фокусування пучка на мішені.
7. Установка з магнітним утриманням
Магнітні методи утримання плазми досліджуються в Росії, США, Японії та ряді європейських країн. Головна увага приділяється настановам тороїдального типу, таким, як токамак і пинч із зверненим магнітним полем, що з'явилися в результаті розвитку простіших Пінча із стабілізуючим поздовжнім магнітним полем.
Для утримання плазми за допомогою тороїдального магнітного поля B j необхідно створити умови, при яких плазма не зміщувати б до стінок тора. Це досягається "скручуванням" силових ліній магнітного поля (т.зв. "обертальним перетворенням"). Таке скручування здійснюється двома способами. У першому способі через плазму пропускається струм, що приводить до зміни вже розглянутого сталого пинча. Магнітне поле струму B q Р€ - B q разом з B j створює сумарне поле з необхідним закручуванням. Якщо B j B q , то виходить конфігурація, відома під назвою токамак (абревіатура виразу "тороїдальними камера з магнітної котушками"). Токамак (Рис. 5) був розроблений під керівництвом Л.А.Арцімовіча в Інституті атомної енергії ім. И.В.Курчатова в Москві. При B j ~ B q виходить конфігурація пинча із зверненим магнітним полем.
В
Рис. 5. Тороїдальними ПОЛЕ стелараторах або токамака. Частинки, багаторазово оббігаючи простір усередині тора уздовж магнітної силової лінії, описують тороидальную поверхню і тим самим не дозволяють скупчуватися електричним зарядом. Типова траєкторія частки - ADCBA. p> Під другому способі для забезпече...
