ТОКАМАК

Токамак – это электрофизическое устройство, основное назначение которого – сформировать плазму (т.е. раскалить газ до 100 млн. градусов), добиться ее высокой плотности и заставить жить достаточно долго в строго заданном объеме. Это позволит осуществить термоядерную реакцию синтеза ядер гелия из исходного сырья, изотопов водорода (дейтерия и трития). В ходе реакции должна выделиться энергия, которая существенно больше, чем энергия, затрачиваемая на формирование плазмы.

Пока современные ТОКАМАКи- не термоядерные реакторы, а исследовательские приборы, где загорается и некоторое время существует плазма. Идея их создания была выдвинута советскими учеными еще в 50-х годах. Тогда-то и вошло в международный обиход русское новообразованное слово ТОКАМАК – тороидальная магнитная камера с током.

Сотрудник факультета ПМ-ПУ и НИИ ВМ и ПУ профессор Евгений Игоревич Веремей рассказывает, что сейчас работа по решению вопросов управления плазмой в самом разгаре.

– Плазма, по сути дела, – говорит Евгений Игоревич, – это для нас просто объект управления, замкнутый виток с током. Причем свойства плазмы таковы, что она неустойчива, а для того чтобы добиться термоядерной реакции, необходимо удерживать плазму в положении равновесия, иначе она коснется стенок камеры, что может привести к катастрофическим последствиям. Известен выход – на плазменный шнур можно воздействовать магнитными полями, которые формируются управляющими электромагнитами. Специальная система диагностики фиксирует смещение плазмы, управляющее устройство (ЭВМ) по определенному закону подает команду в систему питания, которая выдает напряжения на электромагниты таким образом, чтобы пресечь возникшее смещение. Наша основная задача – выработать стабилизирующий закон управления для удержания плазмы в равновесии.

Широко известны исключительно удачные отечественные конструкции ТОКАМАКов Т-3, Т-4 и Т-10, которые создавались при непосредственном участии НИИ электрофизической аппаратуры имени Ефремова в Ленинграде.

Наиболее мощный современный ТОКАМАК JET был создан в городе Абингдон недалеко от Оксфорда. Огромный, высотой в 10 метров, он вырабатывает плазму и сохраняет ей жизнь около 1 секунды. Но и этот гигант – не термоядерный реактор, а всего лишь прибор для производства плазмы, позволяющий исследовать ее свойства.

Российское правительство занимается активным финансированием исследований плазмы и термоядерных реакторов в рамках этих проектов. При общей традиционной бедности науки государство заинтересовано в международных отношениях, поэтому повод для оптимизма есть. Социальная значимость относительно дешевого и безопасного способа производства энергии исключительно высока.

Автор: Тюрин Вадим

11 класса МОУ Гимназия № 5 г. Юбилейный Московской обл.

Опубликовано: 27 августа 2003 г.