Владимир Щербаков - Тайны эры Водолея

Так сигналы из космоса дали первый толчок. Родилась мысль об использовании нефлюктуирующей или почти нефлюктуирующей плазмы (энергия флюктуаций в ней намного меньше энергии вращения).

Плазма капризна, и поведение ее непредсказуемо в целом ряде ситуаций. Отдаленно она напоминает о бушующем море, рисунок поверхности которого постоянно меняется, а глубинные течения и водовороты невидимы. Эта аналогия глубже, чем кажется на первый взгляд, ведь в воде есть и электрически заряженные частицы, ионы, причем иногда их концентрация велика. До некоторой степени вода тоже плазма.

Используя законы газовой динамики, как выяснено выше, из плазмы можно сформировать вращающийся тороид, причем вращение происходит по винтовой линии - то есть само тело тороида кажется неподвижным, но все частицы плазмы на его поверхности следуют по этой траектории. Внутри тороида - почти вакуум. Этот вакуум изолирован от объема ловушки стенками тороида. Они плазменные, эти стенки, но очень плотные, напоминают твердое тело. И вместе с тем частицы в них движутся.

Так мы пришли к результатам, сравнить которые уместно с тем же движением воды. Примерно так она движется в трубе смерча над морем. (Он, правда, разомкнут, не свит в кольцо.) Менее точная, зато гораздо более простая аналогия знакома каждому - это вращение воды в ванне у сливного отверстия, когда ее остается немного. Воздух втягивается вниз, в отверстие, а вода образует вертикальные вращающиеся стенки как бы вопреки даже закону гравитации. На самом деле, конечно, ни один из законов не нарушается. Просто и здесь вращение стремится создать пустоту, в нее входит воздух - в большей или меньшей степени.

Я мог бы описать несколько способов формирования вращающейся плазмы, но это уже технические детали. Достаточно сказать, что тороидальные вихри могут быть получены с помощью звуковых волн в цилиндрических вращающихся конструкциях ловущек, с использованием переменного или пульсирующего электрического поля, магнитов, питаемых по программе. Последние два способа используются уже в тороидальных камерах, а не в цилиндрических. Мне кажется, заслуживает внимания и механический подход - кольцевая турбина в сечении тороида позволит достигнуть цели, поскольку плазма стягивается в полый кольцевой жгут меньшего диаметра, чем сечение ловушки или диаметр кольца турбины. Отверстие в центре турбины - это круг почти такого же поперечника, как и сечение ловушки, внутри его вращается плазма.

Мы, таким образом, уже перешли к техническим проектам устройств управляемого термоядерного синтеза.

Давление, или, точнее, плотность плазмы в стенках тороида, который она образует, очень значительное. Время удержания тоже велико - из-за эффекта "вмороженности" плазмы в стенки, о чем уже говорилось. Однако критерий Лоусона для такой плазмы, по-видимому, не дает полного ответа. Это происходит потому, что движение частиц плазмы иное, оно упорядоченное или "почти упорядоченное", а раз так, то флюктуации играют скромную роль. Именно поэтому известные из теории флюктуирующей плазмы закономерности и формулы перестают "работать".

Это очень интересно само по себе, но наше внимание сейчас сосредоточено на реальном техническом воплощении этого необычного проекта. Поэтому без долгих экскурсов в физику нефлюктуирующей, но движущейся плазмы вообразим, что в полое внутри кольцо вращающейся, как указано, плазмы, сбоку, извне падает луч лазера. Он возбуждает частицы плазмы на внешней поверхности тороида, сообщает им энергию. Если лазер мощный, то энергии достаточно для процесса синтеза. Легкие ядра сливаются. Выделяется энергия термояда. Такое лазерное зондирование может оказаться очень удобным, к тому же вращающаяся плазма уже готова к реакциям синтеза - ее плотность велика.

Расчеты показывают, что проект с лазером вполне работоспособен даже при сверхзвуковых скоростях движения плазмы (по винтовой линии). Лазер является удобным инструментом управления процессом термоядерного синтеза в этом варианте ловушки.

Исходя из описанной схемы можно оценить размеры устройства. Внешний диаметр его может быть несколько менее трех метров, и реакции синтеза все же будут идти так, что термоядерная энергия будет поступать во внешний контур. Такое малогабаритное устройство с укрощенным термоядом можно установить на самолет, на автомобиль или корабль, на катер или спутник. Импульсный режим позволит не создавать избытка энергии.

Кроме лазера или двух, нужны еще контрольные приборы, устройства отвода энергии, и в конце концов, если представить себе всю конструкцию, то можно прийти к знакомым физикам очертаниям циклотрона. Внешнее сходство, однако, обманчиво. Внутри - не безобидный пучок заряженных частиц, а грозный термояд, тот самый тигр, которого пытается запрячь уже второе поколение исследователей. Ради наглядности я все же попытался - с минимальными издержками - свести конструкцию к привычной наглядной схеме.

Если плазма "подогревается" лазерами, то, вероятнее всего, лучше всего покажут себя кольцевые формирующие устройства типа турбины. В первые моменты процесса формирования плазма неизбежно "отравляется" материалом лопаток, но регулировка режима лазеров (в автоматическом режиме изменяются частота импульсов и мощность) вводит процесс в рабочую зону. На первый взгляд это примитивно - использовать турбины, напоминающие простые вентиляторы, в таких ответственных установках. Но именно простота может сделать их незаменимыми на всех видах транспорта.

Физикам известны сейчас четыре вида сил: гравитационные, электромагнитные, слабые и ядерные (или сильные). Для понимания процессов в термоядерной установке описанного типа важен единый подход. Деление сил на четыре вида - лишь условность. На самом деле есть лишь взаимодействие движущегося эфира. В зависимости от направленности (взаимной) потоков эфира и формы движения (хаотической или упорядоченной) и возникают четыре типа полей и взаимодействий. Но это лишь видимость. Суть одна - движение эфира.

Сами частицы плазмы являются, согласно эфиродинамическим представлениям, эфирными вихрями. Это относится и к электронам.

Физики мечтали о единой теории поля и пока не расстаются с мечтой. В 1928 году Эйнштейн пришел к мысли, что силы сцепления, не позволяющие электрону распасться, имеют гравитационную природу (Б о р н М. Атомная физика. М.: Мир, 1970. С. 77).

Шредингер в 1943 году попытался развить эту мысль, конечная же цель такого подхода - создание единой теории электромагнитного и гравитационного поля.

М. Борн пишет: "При выполнении этой программы была проявлена огромная изобретательность и математическое искусство, но без каких-либо удовлетворительных результатов. Одна из причин неудачи кроется, очевидно, в различии масштабов сил, соответствующих двум видам полей".