Природные ресурсы оказались исчерпаемыми, вот почему ученые постоянно ищут новые способы добычи энергии. В ход идет все, что может предложить природа и даже продукты человеческой жизнедеятельности. Но последним словом в энергетике стал токамак. Внутри тороидальной камеры этого устройства расположены магнитные катушки, которые удерживают раскаленную плазму. Это обеспечивает протекание реакции термоядерного синтеза, которая проходит управляемо. Основная задача современных исследователей – добиться равновесия плазмы.
Вакуумная камера заполняется специальной смесью, через которую затем пропускают электрический ток. Внутри камеры образуется плазма, вокруг которой закручиваются магнитное поле. Ток поддерживает плазму, высокой температуры которой не выдержат стенки камеры. От того, насколько долго возможно поддерживать в системе ток, зависит и длительность протекания реакции. Кроме того, важным показателем считается чистота получаемого плазменного потока, потому что примеси могут существенно снизить эффективность.
Впервые мысль об управляемой термоядерной реакции подал О. А. Лаврентьев, затем эту идею развили известные ученые И. Е. Тамм и А. Д. Сахаров. Исследователи уже тогда рассматривали термоядерную реакцию как технологию будущего.
Совершенствование идеи
Среди реализованных проектов большая часть принадлежит России, это устройства Т-3, Т-4, Т-3, Т-7, Т-10, PLT, Т-15. Каждый новый проект – это усовершенствованная модель предыдущего. Получаемые результаты дают все более оптимистичные показатели. Китай предоставил свой проект EAST, США работает над проектами TFTR, Alcator C-Mod, NSTX, DIII-D. Европа и Великобритания создали TM1-MH, проект JET, Tore Supra, а Япония – реактор JT-60. Крупным международным проектом стал ITER. Всего было создано более 300 реакторов.
Новая ступень развития управляемой термоядерной реакции – стелларатор. Магнитные катушки устройства располагаются снаружи, что позволяет достичь непрерывной реакции. Стелларатор не имеет симметричности токамака, однако это лишь добавляет ему эффективности, решая некоторые технические вопросы.
Устройство стелларатора позволяет добиться большей устойчивости плазмы. Фактически, образуется квазисимметричное магнитное поле. Яркий пример тому – устройство, которое увенчало многолетнюю работу ученых из университета Висконсина-Мэдисона.