Нагреем газ до температуры 100 тысяч градусов. Давление поднимется свыше 1 000 атмосфер. Вещество в этом сосуде уже перейдет в четвертое состояние — плазму, состоящую из электронов, скорость которых достигнет 109 сантиметров в секунду, и тяжелых ядер дейтерия — дейтонов, движущихся со скоростью 107 сантиметров в секунду.
И даже при такой скорости ядра не подойдут близко друг к другу: они не смогут преодолеть мощные электростатические силы отталкивания — потенциальные барьеры. Правда, всегда найдутся ядра, скорость которых много больше средней. Но их немного, и если бы у нас был специальный прибор, то он регистрировал бы одну ядерную реакцию в среднем... за каждые 100—200 лет.
Когда температура плазмы достигнет миллиона градусов, скорость ядерных реакций возрастет в 1019 раз. Но и здесь выход ядерной энергии настолько мал, что мы его не
заметим: всего лишь около одной тысячной ватта на весь литр плазмы.
Уже при 100 миллионах градусов скорость реакции становится очень большой. Но наш фантастический сосуд выдерживает почти миллион атмосфер. Электроны движутся со скоростью, равной половине скорости света (150 тысяч километров в секунду), а дейтоны имеют скорость 2,5-108 сантиметров в секунду. И даже при этой колоссальной температуре ядерные реакции сами себя не поддерживают. Это кажется странным, так как за очень короткое время (порядка секунды) все дейтоны вступят в ядерные реакции. В нашем объеме будет выделяться огромная мощность: больше 100 миллионов киловатт. Но как только мы уберем источник тепла, плазма охладится и реакции прекратятся.
Ведь то же самое произойдет при нагревании маленького кусочка угля. Сам он не горит. Но если поместить его в пламя газовой горелки, постепенно все его молекулы вступят в химическую реакцию с кислородом.
Только при температуре порядка 300 миллионов градусов мы достигнем точки воспламенения плазмы, состоящей из дейтонов и электронов. Здесь термоядерная реакция сама себя поддерживает. Вспышка длится миллионные доли секунды, и за это время мощность достигает 1012 киловатт. Даже если бы нам и удалось нагреть газ до такой температуры, мы не смогли бы управлять мгновенной термоядерной реакцией и наш сосуд превратился бы в водородную бомбу.
Однако эта первая трудность на пути осуществления управляемой термоядерной реакции может быть сравнительно легко преодолена. Надо применять для наших опытов разреженный газ при давлении не более 0,1 миллиметра ртутного столба. В этом случае в объеме окажется меньшее количество газа; выделение энергии не будет столь быстрым и большим; давление при температурах в миллионы градусов упадет, и мы сможем управлять термоядерной реакцией.
Второе затруднение заключается в конструировании сосуда для плазмы при сверхвысокой температуре. Но принципы этого конструирования нам теперь известны.
