Веди и при меньшей температуре энергия все равно будет выделяться!
Стараться, к сожалению, нужно. И вот почему: мы хотим получить такой источник энергии, в котором происходило бы самоподдерживающаяся реакция синтеза. Другими словами, нам нужно создать установку, в которой энергия, затраченная на создание плазмы с высокой температурой, то есть на получение термоядерной реакции была бы существенно меньше выделяющейся. Картина здесь подобна зажиганию костра. Мы знаем, что получим от него тепловой энергии больше, нежели от зажженной спички, сыгравшей свою роль поджигателя.
По мере повышения температуры плазмы потери тепла, то есть потери энергии, увеличиваются. Происходят они в виде тормозного рентгеновского излучения, возникающего при взаимодействии электрона с электрическим полями ионов. При наличие в плазме магнитных полей возникает еще так называемое синхротронное (циклотронное) излучение, обусловленное центростремительным ускорением частиц, вращающихся в магнитном поле.
Итак, по мере увеличения температуры величина энергии, выделяющейся при синтезе в единицу времени, возрастает. Но с ростом температуры увеличиваются и потери тепла из плазмы. Казалось бы, это плохо. Однако в рассматриваемой области температур (50-150 миллионов градусов) выделение энергии с повышением температуры растет быстрее потерь. А это означает, что существует какая-то температура, при которой величина выделяемой энергии сравняется с ее потерями. Она будет для данного процесса минимальной, или, как аттестуют ее физики, критической. Для реакции дейтерия с литием она равна примерно 40 миллионам градусов. На самом же деле необходимая температура должна быть более высокой. Ведь если теплящий костер может быстро погаснуть из-за потерь тепла, вызванных ветром или дождем. А если он хорошо разгорается, температура его высока и пламя пышет, то он будет гореть даже в непогоду, то есть при больших потерях энергии.
Что нужно еще предпринять, чтобы осуществить в плазме самоподдерживающуюся реакцию синтеза?
Мы пока почти ничего не говорили о ее плотности. Для примера была взята величина атомов в кубическом сантиметре, что приблизительно соответствует одной десятитысячной плотности земной атмосферы, то есть практически – это вакуум. Если ее еще понизить, то скорость выделения энергии – мощность – окажется слишком малой, чтобы представлять практический интерес. Ну, а если повысить, приравнять, например, к плотности воздуха при атмосферном давлении? Тут мы столкнемся с другой неприятностью: по мере роста температуры такой плазмы начнется стремительный рост давления, которое достигнет сотен тысяч атмосер. Никакие стенки сосудов не смогут удержать такой напор! Вот почему в различных проектах термоядерных установок плотность плазмы выбирают в диапазоне частиц в кубическом сантиметре.
Как это часто бывает, решение одной проблемы вызывает другую, которую также нужно решать. При таких низких плотностях в плазме, несмотря на
