Истории получения управляемой термоядерной реакции еще нет, она напишется после открытия. А его еще не сделали. Сейчас идет интенсивная подготовка к нему, и очень много физиков и инженеров трудятся на этом переднем крае науки. Написаны сотни статей и тома книг о плазме. Для людей науки эти сочинения увлекательнее любого детективного романа. В них действуют тысячи ученых, а не один- два «сверхумных» сыщика. Да и цель много грандиозней. Проследить же за мыслью ученого куда трудней, чем понять рассуждения детектива.
Впрочем, все же будущая история освоения управляемого синтеза и впрямь будет напоминать приключенческий роман. В ней найдут место описания рассуждений и хода мыслей многих талантливых исследователей, будет рассказано, как конструировались сотни самых совершенных «сетей» и «ловушек» для «преступника» — плазмы и как в самый последний момент она все-таки ускользала из «хитрых» приспособлений. Ведь характер и повадки плазмы были тогда еще недостаточно известны ученым.
Размеры и жанр этой книги не позволяют поместить в ней даже первые главы этого пишущегося в лабораториях романа. Придется лишь очень кратко остановиться на главных этапах проводимых в разных странах кропотливых исследований.
Прежде всего надо было получить равновесный процесс сжатия плазменного шнура, то есть осуществить в тысячи раз медленнее нарастание разрядного тока в трубке. Только тогда сжатие будет носить почти стационарный (квазистационарный) характер, а нарастание газокинетического давления плазмы следовать за изменением магнитного давления. Лишь в этом случае в каждый момент времени будет существовать равновесие плазмы в магнитном поле. А при сравнительно медленном нагревании плазму надо очень тщательно оберегать от соприкосновения с холодными стенками.
Сделать же это в прямой разрядной трубке, где плазменный шнур охлаждается на концах трубки, в месте соприкосновения с металлическими электродами, невозможно. С таким положением можно было мириться в кратковременных процессах, когда все нагревание длилось микросекунды и плазма не успевала отдать много энергии электродам. При медленном ведении дела добиться сверхвысоких температур оказалось просто невозможным: все тепло уходило на электроды.
Естественно, возникла мысль — создать безэлектродный разряд. Эта идея была осуществлена в установках «Альфа» в Советском Союзе и «Зета» в Англии.
Главная часть установки «Зета» — камера. Она сделана из алюминиевой трубы диаметром в 1 метр, согнутой кольцом. Такой огромный «бублик» называется тором. Средний диаметр тора около 3 метров.
Камера заполняется дейтерием при давлениях от 10-3 до 10-4 миллиметров ртутного столба, и в ней возбуждается импульсный разряд с током до 200 тысяч ампер. Ток нагревает газ, а магнитное поле тока сжимает полученную плазму, не давая ей соприкасаться с холодными стенками камеры.
Газ в кольцевой камере фактически является вторичной обмоткой трансформатора, состоящей из одного витка. Стенки тора не замкнутые, а разделены изолирующими прокладками. Импульс тока в обмотке электромагнита возбуждает соответствующий импульс тока в газе, то есть возбуждает газовый разряд.
