Токамаки - лидер в решении проблемы управляемого синтеза

Помимо замкнутых систем, в США и СССР незави­симо родилось направление открытых магнитных систем с магнитными зеркалами (американский тер­мин), или магнитными пробками (российский термин). В настоящее время оно сохранилось, главным образом, в научных городках Цукубы (Япония) и Новосибирска.

Мировой УТС перед Женевой-58

Исследования по УТС до Второй Женевской конферен­ции по мирному использованию атомной энергии были строго засекречены. Ниже приведена краткая хронология соответствующих значительных событий в Англии, США и СССР [4].

Англия

1946 г

.

Патент Дж. П. Томсона и М. Блекмана на тороидальный термоядерный реактор с дейтерием. Заявленная мощность реактора РDD = 9 МВт. Началь­ный нагрев плазмы переменным током 500 кА.

1949 г.

Первые эксперименты с тороидальными разрядами (П. Тонеманн; С. У. Козине и А. А. Уэйр - реализация пинч-эффекта с током I = 27 кА).

1955 г.Идея стабилизации разряда магнитным полем (Р.Дж. Бикертон).

1956 г., апрель.

Доклад И.В. Курчатова в Харуэлле.1958 г.

Сенсация (английские газеты от 25 января; публикации в Nature с присоединением работ из США): на большой тороидальной установке ZЕТА (радиусы плазменного тора а=0,5м, R=1,5м) получена плазма с температурой ионов Т=300 эВ!. Эти результаты оказались ошибочными. Но через 10 лет на Третьей конференция МАГАТЭ (Новосибирск, 1968) прозвучало сообщение об открытии на этой установке самооргани­зующихся спокойных режимов с генерацией магнитного потока в плазме, превышающего исходный магнитный поток внутри проводящего кожуха: вне плазмы магнит­ный поток отрицательный. Отсюда название "Reversed Field Pinch " - пинч с обращенным полем (RFP).

США

1945-1946 гг.Семинары Э. Тэллера по УТС. Отри­цательные опыты с пучками (Дж. Так, С. Улам).

1951 г

., март.

Сообщение Президента Аргентины Перона об успешной демонстрации Р. Рихтером упра­вляемой термоядерной реакции привело Л. Спитцера к изобретению стелларатора в виде соленоида в форме пространственной восьмерки.

1951 г

., 11 мая.

Обсуждение предложения Л. Спитцера в Комиссии по Атомной Энергии (АЕС).

1951 г

., 7 июля.

Подписание контракта на исследова­ния в Принстонском университете (Проект Маттерхорн). Несколько позже все работы по УТС (пинчи в Лос-Аламосе, зеркальная ловушка в Ливерморе и др.) объе­диняются в Проекте Шервуд.

СССР

1950 г.

Письма О. А. Лаврентьева в Москву, в том числе с описанием идеи осуществления управляемого синтеза дейтериевых ядер при помощи электростатиче­ского поля (выслано с Сахалина в конце июля).

1950 г

.

Отзыв А.Д. Сахарова на предложение О.А. Лаврентьева (18 августа) с замечанием, что необ­ходима "очень хорошо отражающая сетка" "с тонкой токонесущей частью" для отражения почти всех падаю­щих на нее ядер обратно в реактор.

1950 г

., август

-

сентябрь.

Идея создания высокотем­пературной плазмы непосредственно в магнитном поле. Работа А.Д. Сахарова и И.Е. Тамма над теорией МТР.

1950 г., октябрь

-

декабрь.

Ознакомление руководства с идеей магнитного удержания плазмы.

1951 г., январь-февраль.

Серия обсуждений и под­готовка проекта Правительственного Постановления о работе над магнитным термоядерным реактором (МТР).

1951 г

., 5 апреля.

Подписание Сталиным Распоряже­ния Правительства о создании лабораторной модели МТР [см. Гончаров Г.А. УФН 171 894 (2001)].

1951 г

., середина апреля.

По получении информации о выступлении Президента Перона (25 марта): активиза­ция обсуждений организационных вопросов по проблеме МТР.

1951 г

., 5 мая.

Подписание Сталиным Постановления Правительства об организации работ по МТР (см. раздел "Из Архива Президента Российской Федерации").

1951-1955 гг.Экспериментальные и теоретические работы по тороидальным и прямолинейным разрядам; непродолжительные инновации (типа высокочастотного удержания и др.).

1955 г

.

Прообраз токамака (пока еще с фарфоровой камерой) — тор с магнитным полем (ТМП).

5

7

лет назад

Таким образом, в мае 2001 г. исполнилось 50 лет с момента официального начала программы работ по УТС в СССР и США. История этих исследований забавна и драматична. В нашей стране она началась с письма сержанта Советской Армии Олега Лаврентьева, служившего на Сахалине, в Центральный Комитет ВКП(б) (см. раздел "Из Архива Президента РФ"). Письмо содержало предложения по созданию водо­родной бомбы с использованием атомной и, что более интересно, предложение по электростатическому удер­жанию ядер дейтерия для промышленного производства электроэнергии с использованием двух сферических сеток под отрицательным и положительным потенциа­лами. Письмо попало на отзыв к А.Д. Сахарову, который написал, что "автор ставит весьма важную и не являю­щуюся безнадежной проблему". Отметив ряд трудностей в реализации электростатического удержания, он указал, что сетка должна быть "с большими зазорами и тонкой токонесущей частью, которая должна отражать обратно в реактор почти все падающие на нее ядра (курсив В.Д. Шафранова). По всей вероятности, это требование не может быть совмещено с требованиями прочности". Но "не исключены какие-либо изменения проекта, которые исправят эту трудность". В конце отзыва Сахаров подчеркнул, что независимо от результатов дальнейшего обсуждения "необходимо уже сейчас

Другие статьи по теме

Дугогасительные устройства элегазовых выключателей
Одним из быстроразвивающихся направлений создания новых выключателей переменного тока высокого и сверхвысокого напряжения, отличающихся меньшими габаритами и отвечающих требованиям современной энергетики по коммутационной способн ...

Расчет ковшового элеватора и выбор его основных элементов
В данной курсовой работе производится расчет ковшового элеватора и выбор его основных элементов. Расчет состоит из предварительного и уточненного (проверочного) тягового, который производится методом обхода по контуру. Выбор осно ...