Читать «Беседы об атомном ядре» онлайн - страница 114

Простейший арифметический расчет показывал, что физикам надлежало мгновенно зажечь термоядерные реакции слияния ядер практически в твердом теле, плотность которого около 10²² частиц в кубическом сантиметре.

Ничтоже сумняшеся ученые принялись «изготавливать» в лаборатории такую же плотную плазму, какая заполняет сердцевину Солнца, но с температурой в десять раз большей. Но каким же образом?

Плазму с плотностью твердого тела можно было создать единственным способом: разогревая кусочек твердого же вещества. Поэтому мишень, на которую исследователи направили луч лазера, представляла собой что-то вроде таблетки из смеси дейтерия и трития в замороженном, твердом состоянии.

Короткий импульс лазерного света быстро переводил тонкий поверхностный слой вещества в состояние плазмы и нагревал его до высокой температуры. Плазменный сгусток не выдерживал того огромного давления, что возникало в нем из-за высокой температуры и плотности, и разлетался. Происходил небольшой термоядерный взрыв.

Физики находят, что если установки с длительным удержанием плазмы в магнитном поле напоминают паровую машину, то импульсная термоядерная установка подобна двигателю внутреннего сгорания, в котором происходят кратковременные взрывы горючего.

При лазерном термоядерном синтезе твердая мишень весом в десятые или сотые доли грамма — источник микровзрыва, эквивалентного тоннам взрывчатки. Но этот взрыв не представляет опасности ни для здоровья людей, ни для самой термоядерной установки, так как в нем участвует ничтожно малая масса вещества.

В апреле 1968 года в Физическом институте имени П. Н. Лебедева группой ученых под руководством лауреата Нобелевской премии академика Н. Басова впервые были получены нейтроны из плазмы, нагреваемой излучением лазера.

Так была открыта еще одна способность лазера — способность нагревать вещество до температуры, при которой начинается «слипание» ядер дейтерия и трития.

Следующий этап исследований, кстати незавершенный еще и по сей день, посвящен решению важнейшего вопроса: какой максимальный выигрыш в энергии может дать лазерный термоядерный синтез?

Казалось, что импульсный метод получения термоядерной энергии никаких резервов в себе уже не таил. Время жизни плазмы практически не зависело от конструкции установки. Резерв по плотности тоже как будто был полностью выбран. Физики уже работали с «твердой» плазмой, температуре которой позавидовало бы само Солнце.

И все-таки плотность оставалась тем единственным рычагом, нажимая на который можно было добиться энергетически выигрышных реакций.

Лазерный луч, ударяя по поверхности твердой мишени, нагревает лишь ее поверхностный слой. Большая плотность вещества не дает возможности световому излучению проникнуть на достаточную глубину. Огромная тепловая энергия, которая выделяется на поверхности за счет сильного поглощения света, уносится внутрь мишени только горячими электронами.