Токамак. Як приручити плазму?

Вирішив ще раз трохи відволіктися від політики. Але постараюся не критикувати і гніватися, а висунути свої обивательські, але вельми актуальні і можливо навіть конструктивні ідеї передових розробок в енергетики. Вже давно все не як не зберусь торкнутися теми світового значення проблемі енергетичних ресурсів. А зокрема одного з перспективних, але все ще не реалізованих напрямків як термоядерний синтез.

Енергетична проблема особливо загострилася у зв'язку зі спекуляціями з приводу таких «безцінних» ресурсів як природний газ і нафту. Але на даний момент не беруся обговорювати різні альтернативні джерела енергії, а так само ажіотажу, інтриг і політиканства щодо їх використання. На жаль, як і в усьому в нашому суспільстві в багатьох питаннях на перший план виходять різні меркантильні дурні приземлені цілі, які найчастіше, на увазі обмеженості мислення соціуму в якому популяризуються і розвиваються примітивні і ущербні погляди. У той час як справді вартісні думки залишаються поза увагою. Тим не менш, в мені ще живе примарна надія, що так буде не завжди. Сподіваюся, люди стануть розумніше, та все ж дослухаються до здоровим ідеям, які не заснованим на продажних авторитети купили собі посади, регалії та протирати штани в кабінетах гальмують науку і прогрес. Мій оптимізм підкріплений ще тим, що саме історія, описана нижче, була одним з рідкісних випадків, коли прислухалися до здорового глузду і голосу одного звичайної людини. Людини не мав регалій, звань і по видимому, який не був авторитетом, родичем або підлабузником які зараз часто-густо. Це був звичайний солдат, який запропонував використовувати магнітне поле для утримання плазми. Але все по порядку.

Люди вже давно приручили хімічний вогонь, але не як не можуть одомашнити ядерний. Ми часто з доброї заздрістю задивляються на колосальну енергію Сонця. Не для кого не секрет, що дана зірка є основним джерелом життя на нашій планеті. З розумінням принципів реакцій відбуваються на Сонці, дуже привабливим стає можливість створити на Землі маленьке сонечко і отримувати з нього енергію. Не дивлячись на те, що при отриманні енергії на Сонці відбуваються ядерні процеси, дані реакції є природними і відносно безпечними. Тому як джерело енергії - тритій, так і отримані відпрацьовані продукти - гелій - присутні в навколишньому середовищі. У невеликих кількостях ми з ними постійно стикаємося, навіть коли п'ємо звичайну чисту воду. Хоча, як завжди перелякані неосвічені консерватори, як звичайно на все горло кричать, і будуть кричати про шкоду всього, що робить людина, навіть не вдумуючись в суть і перспективи тієї чи іншої технології. Але як показує історія, з часом їх перестають слухати і правильно роблять. Тим не менш, маленьке сонце створити поки не вдалося, через інший, більш суттєвою, проблеми. Немає на Землі такого матеріалу, що б утримати палаючий кульку маленького сонечка. Хоча модель, зірки була добудована ще в 1938 році Гансом Бете. Але просто так, в повітрі зірка висіти природно не зможе, тому на відміну від космосу на планеті умови невагомості створити проблематично, та і з вакуумом треба попихтіти ...

Тому деякі вчені вже давно вирішили замість кулі створити бублик (тор), в якому буде крутитися сонячний вогонь, що виникає при переході водню-3 (тритію) в гелій. Це дасть можливість отримувати дешеву енергію подібно сонячної. Вирішили це ще 70 років тому. Але як я вже писав наука, та й соціальне розвитку людства, на досить низькому рівні. Саме тому, не дивлячись на безліч спроб, ідея залишається втіленої. Знайти в ніж утримати сонячний вогонь (плазму) так і не змогли. Хоча це і не дивно, тому для того що б «горів» тритій температура повинна досягає десятка мільйонів градусів. Звичайно, це досить жарко. Якщо над таким вогником спробувати підсмажити шашличок, то останній за частки секунд ... ні, не згорить ... - просто випарується разом із залізним шампуром. Хоча можливо випарується, ще, коли його почнуть підносити до такого «багаття». А якщо «прикрутити вогонь» - «кинувши менше дровишек» то тритій просто не буде «горіти». Як би ви не терли дерев'яними паличками один про одного. Для запалювання такого вогника потрібна не маленька температура. Тим не менш, створити таку високу, і навіть більшу температуру, вчені вже можуть. У Прінстонської лабораторії плазмової фізики (США) у тому ж токамаке вдалося отримати температуру в 50 разів більше - 510 млн. С °. І це ще в 1994 р

Так в чому ж проблема? Проблема, як вже стало зрозуміло в шампурах і мангалі. На Землі немає таких твердих речовин, що б можна було, як в печі довго утримувати такий жар. При температурі необхідної для горіння наших «дейтерієвої-дров» практичний, будь-яка речовина оплавитися і випарується.

Навряд чи допоможе сплав карбіду танталу і гафнію з температурою плавлення 4216 С °. Не дивлячись на те, що він витримує температуру більшу ніж хвалений вольфраму майже на 1000 градусів, і є самим тугоплавким матеріалом на сьогоднішній день. Поки міцності твердих матеріалів мало. Тому люди почали думати, як утримати таку високу температуру на відстані від стінок камери, в якій знаходиться плазма. Тобто це все одно, що спробувати утримати звичайний вогонь в самому центрі пенопластовой коробочки, в надії, що вона не розплавиться, якщо полум'я не буде наближатися до стінок.

Як же утримати полум'я, яке не повинно ні до чого торкатися?

Ось тут якраз і варто згадати про дилетантах і обивателях. Які на диво іноді виявляються на голову вище вчених, і профанатори науки купили собі наукові ступені. Одним з таких геніїв самоучок був Олег Лаврентьєв. Він ще, будучи солдатом радянської армії, які не мали не чого спільного з даними розробками, висунув цікаву ідею утримувати такий вогонь не в чомусь твердому, а в магнітному полі. Звичайно, вже потім Лаврентеву присвоїли звання і ступінь. Але тоді він був звичайним солдатом, самостійно, без всяких інститутів цікавився ядерною фізикою. На жаль, даний показовий випадок - коли помітили і прислухалися до звичайного солдату, є винятком, хоча повинен бути правилом, для тих, багатьох ентузіастів які не можуть пробитися в науку через засиділися там мажорів. Але цю теми я торкнуся окремо. Поки продовжу думку - утримання плазми.

Таким чином, Лаврентій запропонував не ординарну інноваційну ідею утримувати вогонь (грубо кажучи) електрикою. Потім дана ідея була доопрацьована іншими. І по нині залишається однією з перспективних. Звичайно, звучить дивно, але вогонь виявляється, як залізяку, можна утримати в підвішеному стані за допомогою електро-магніту або розряду. Звичайним магнітом можна навіть змусити плазму (вогонь) рухатися туди, куди нам треба. Ось тільки магніт для цього потрібен дуже сильний. Тільки надзвичайно потужний магніт зможе змусити розпечені гази триматися в купі і крутитися по колу, не даючи їм розлетітися, і спалити стінки образного мангалу. Але при роботі з таким магнітом зіткнулися з новою проблемою. Її не можуть вирішити вже 70 років. За іронією долі потужне магнітне поле можна створити за рахунок надпровідників постійно охолоджуючи їх до дуже низьких температур. На жаль поки це досить проблематично. Виходить мангал з пінопласту обкладений магнітами (утримують вогонь в самому центрі мангала), які постійно треба охолоджувати. Важко собі уявити розпечену до 10 000 000 градусів плазму, літаючу по колу в бублику (тороіде) з магнітів, які самі повинні бути температурою нижче 100 градусів. Ось вчені і б'ються над цим завданням, намагаючись реалізувати такий пристрій. А головне воно повинно бути ефективним. Тобто дати більше енергії, ніж ми витратили. Дивно, що за 70 років, не виникло не яких альтернатив. Можливо це пов'язано саме з соціальними проблемами описаними мною раніше. Не чути, про якісь нові ідеї, а радянських солдатів, як і рад вже немає, і порадити вченим не кому, та й не коли. Так і топимо дровами да вугіллям, що не далеко пішовши від первісних дикунів. Хоча є багато перспективних розробок, він про них мова піде пізніше.