АФИГЕТЬ! Наткнулся на мемуарные записи...кого бы вы думали? Самого О.А. Лаврентьева! Того самого (впоследствии кандидата физико-математических наук ведущего научного сотрудника Харьковского физико-технического института) который написал знаменитое письмо Сталину и ЦК -то самое письмо стимулировавшее создание ТЯО в СССР!
И как вы думаете, ПОЧЕМУ я его нашел?
А потому как:
________________________________________
Электростатический термоядерный реактор представлялся мне в виде многоэлектродной системы сферических концентрических сеток. Потенциал между сетками распределен так, что образуется двойной электрический слой: внутреннее электрическое поле тормозит плазменные электроны, но ускоряет ионы, внешнее поле тормозит ионы. Наибольшую тепловую нагрузку испытывает внутренняя сетка, взаимодействующая с плазменными электронами. Средняя сетка находится в более благоприятном тепловом режиме, так как пролетающие через нее ионы имеют примерно в 50 раз меньшие скорости и, соответственно, в такое же число раз меньше тепловая нагрузка на эту сетку. Из объемного характера выделяемой энергии и поверхностного - сеточных потерь - следует существование критического радиуса, при котором энергия ядерных реакций полностью покрывает все энергетические потери. Величина этого радиуса определяется допустимыми тепловыми и механическими нагрузками на сетку и условиями формирования плазмы в объеме удержания. Вскоре мне удалось внести в многосеточную схему электростатического термоядерного реактора существенное усовершенствование - заменить внутреннюю сетку полем объемного заряда ионов. Это позволило изолировать плазменные электроны от теплового контакта с оставшейся сеткой и уменьшить тепловые потери из плазмы в 50 раз.
Большие надежды я возлагал на сферическую фокусировку. Вследствие направленного движения потоков частиц к центру их плотность растет как 1/r вплоть до некоторого радиуса, r характеризуюшего точность сферической фокусировки. Выделяемая ядерными реакциями мощность пропорциональна произведению объема плазмы на квадрат плотности, т. е. увеличивается как 1/r с улучшением фокусировки. Так, для радиуса сферы R = 1 м и радиуса фокального пятна r = 1 мм плотность плазмы в центре увеличивается в 10, а термоядерная мощность - в 10 раз при тех же энергетических потерях на сетке. Применение сферической фокусировки позволило значительно сократить критические размеры системы.
Другой круг вопросов был связан с поисками способов зашиты сеток от прямых ударов высокоэнергетических частиц из плазмы. Вначале я пытался приспособить для этой цели линзы, которые бы фокусировали частицы в "окна" между витками сетки. Потом появилась идея "магнитной" сетки. Ток нужно пропустить через витки сетки, чтобы в соседних проводниках он имел противоположное направление. Тогда магнитное поле окружит каждый проводник зашитным слоем, препятствующим попаданию заряженных частиц из плазмы непосредственно на поверхность проводника. Между проводниками остаются "магнитные щели" для сквозного пролета заряженных частиц через сетку, т. е. свои функции сетка сохраняет.
Эта идея дала "осечку" при попытке применить ее к электростатическому термоядерному реактору с внешней ионной инжекцией. Оказалось, что величина тока через витки сетки, необходимого для защиты от бомбардировки высокоэнергетическими ионами, выходит за пределы технически достижимого. Потребовалась инверсия - изменение полярности приложенного напряжения на обратное, замена внешней инжекции ионов на электронную с удержанием ионов в потенциальной яме отрицательного объемного заряда. Расчеты по этой идее я заканчивал уже в Москве. ________________________________________
Лаврентьев ИЗОБРЕЛ фьюзор! В 1947 году!
А вот как родился ТОКАМАК:
________________________________________
Так впервые я познакомился с идеями Сахарова и Тамма по магнитной термоизоляции плазмы. Это было полной неожиданностью, так как при разговорах со мной Сахаров не упоминал о своих работах в этой области. Для меня, как я уже писал, магнитное поле не было "тайной за семью печатями". Об его использовании для термоизоляции плазмы я начал думать еще на Сахалине. Сейчас же у Павлова лежал мой отчет, и я добивался встречи с Курчатовым, чтобы рассказать ему о расчетах, выполненных совместно с Самарским. Я всегда думал, что мы с Сахаровым пришли к идее термоизоляции высокотемпературной плазмы магнитным полем независимо друг от друга.
Только я выбрал в качестве первого варианта электростатический термоядерный реактор, а он - магнитный . Оказалось, как я узнал позже, из книги А. М. Ливановой, эта идея зародилась у Сахарова после ознакомления с моей сахалинской работой.
"Игорь Евгеньевич Тамм рассказывал, как все это начиналось. В сентябре 1950 года он вернулся из отпуска. Приехал, а ему говорят: " Есть одна идея". Оказывается, к Андрею Сахарову, его недавнему аспиранту, попало на отзыв изобретение одного военного с Дальнего Востока. Изобретатель предлагал осуществить в лабораторных условиях синтез водорода. Но тем способом, который он предлагал, даже в принципе ничего сделать было невозможно. Плазма никак не изолировалась от стенок сосуда, значит, и сколько-нибудь значительный нагрев ее был исключен.
Сахаров стал думать, а как можно? После напряженных размышлений придумал: только магнитное поле в состоянии надежно изолировать плазму".
Удивительно, что поняв мою идею и использовав эту идею в своих совместных работах с Сахаровым, Тамм не смог разобраться в предложенном способе ее реализации. Я уже писал, что важную роль здесь играет сферическая фокусировка потоков заряженных частиц, создающих дополнительные инерционные силы для удержания плазмы. В результате фокусировки плотная высокотемпературная плазма образуется в центре сферической сетки, вдали от ее поверхности. Там, в центре, осуществляются интенсивные термоядерные реакции, на поверхности же сетки плотность плазмы на много порядков ниже и не превышает предельного значения, ограниченного тепловыми нагрузками на сетку и величиной электростатического поля, необходимого для теплоизоляции плазмы. Способ позволял не только в принципе, но и реально получить высокотемпературную плазму,
что было доказано последующими экспериментами, нашими и американскими . Если бы я встретился с Таммом, то, наверное, смог бы его убедить в реальности моих предложений по термоядерному синтезу. Узнал бы он и о других моих идеях в этой области. Организовать нашу встречу не составляло труда, так как с 8 августа 1950 года я уже находился в Москве.
________________________________________
Такие вот пироги...
Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης