Владимир Карцев - Магнит за три тысячелетия (4-е изд., перераб. и доп.)

глазами; и наконец — что ехать необходимо задом наперед.

Результаты экспериментов на установках типа токамак чрезвычайно обнадеживающие.

Подобные системы, по-видимому, будут широко применяться в дальнейших

исследованиях.

Каким будет термоядерный генератор? Магнитная ловушка, по-видимому, получится

весьма большой. Только тогда мощность, потребляемая ею, будет невелика по

сравнению с мощностью генератора. Это происходит потому, что мощность генератора

находится в кубической зависимости от линейного размера системы, а потребляемая

обмотками мощность пропорциональна линейному размеру.

Исходя из соображений, касающихся мощности, потребляемой магнитной ловушкой,

можно считать, что термоядерный генератор должен быть никак не меньше нескольких

метров в диаметре. Только в этом случае полезная мощность генератора будет

больше мощности, потребляемой магнитной системой.

Однако, если удастся создать громадные сверхпроводящие обмотки, что весьма

реально, КПД генераторов резко возрастет.

Стоимость электроэнергии, получаемой от термоядерных электростанций, будет очень

низкой вследствие дешевизны исходного сырья (воды). Настанет время, когда

электростанции будут вырабатывать буквально океаны электроэнергии. С помощью

этой электроэнергии станет возможным, быть может, не только кардинально изменить

условия жизни на Земле — повернуть вспять реки, осушить болота, обводнить

пустыни, — но и изменить облик окружающего космического пространства — заселить

и "оживить" Луну, окружить Марс атмосферой.

Л.А.Арцимович писал: "Вряд ли есть какие-либо сомнения в том, что в конечном

счете проблема управляемого синтеза будет решена. Природа может расположить на

пути решения этой проблемы лишь ограниченное число трудностей, и после того, как

человеку, благодаря непрерывному проявлению творческой активности, удастся их

преодолеть, она уже не в состоянии будет изобрести новые. Неизвестно лишь,

насколько затянется этот процесс…"

Одна из основных трудностей на этом пути — создание магнитного поля заданной

геометрии и величины. Магнитные поля в современных термоядерных ловушках

относительно невелики. Тем не менее если учесть громадные объемы камер,

отсутствие ферромагнитного сердечника, а также специальные требования к форме

магнитного поля, затрудняющие создание таких систем, то следует признать, что

имеющиеся ловушки — большое техническое достижение.

Последние годы стали временем дальнейшего развития исследований с помощью

токамаков. В СССР, США, Европе, Японии создаются все новые конструкции,

призванные повысить параметры плазмы до значений, соответствующих термоядерной

реакции. К числу наиболее характерных токамаков, введенных в строй в последние

годы, следует отнести Т-15 (СССР), JET (пущен в Англии, но создан совместными

трудами ученых стран СЭВ), TFTR (США), JT-60 (Япония).

Токамак Т-15 интересен сверхпроводящей тороидальной обмоткой, что является

перспективным техническим решением. Токамаки JET, TFTR, JT-60 также

предназначены дать первые нейтроны термоядерной реакции. Для всех этих

конструкций характерны крупные размеры: радиус камеры в пределах 2,6…3 м и

радиус поперечного сечения камеры 0,85…1,25 м. Медные тороидальные обмотки

создают круговое магнитное поле 3,5…5 Тл. Мощность генераторов, питающих эти

обмотки во время режима работы, длящегося несколько секунд, составляет несколько

сотен тысяч киловатт.

Специалисты СССР, США, Японии и европейских стран провели проектную проработку

интернационального токамака-реактора — ИНТОР. Согласно проекту, опытный реактор

содержит тороидальную камеру радиусом 5,2 и 1,4 м. В этом "бублике" объемом 320

м3 горит плазма плотностью 1,4 1014 част./см3 с температурой 100 млн. градусов,

"зажигаемая" током 6,4 млн. А, который наводится от индуктора, расположенного в

центре камеры.

Стенка из нержавеющей стали охлаждается водой, за стенкой размещен "бланкет"

толщиной полметра, в котором за год вырабатывается 7 кг трития. Магнитная

система, колпаком укрывающая камеру, выполнена из медненных сверхпроводящих лент

ниобия с оловом и ниобия с титаном. Она создает поле на обмотках 11,6 и 8 Тл, а

в центре рабочей камеры — 5,5 Тл. В магнитном поле запасена энергия, равная 10

тыс. кВт-ч.

В проекте предусмотрено выделение 620 тыс. кВт термоядерной энергии в течение