Личный кабинет
Подробное описание документа
Вопросы атомной науки и техники. Серия: Термоядерный синтез : научно-технический сборник / Национальный исследовательский центр "Курчатовский ин-т". - М., 2023. -
Т. 46, вып. 3. - 2023. - 103 с. : ил. - Библиогр.
В первых трёх статьях Е.И Тамма и А.Д. Сахарова [1—3] указано, что работа выполнена в 1951 г. Все три статьи имеют одинаковые названия «Теория магнитного термоядерного реактора (МТР)» и только разбиты на три части. Эти основополагающие работы следует рассматривать вместе, они взаимосвязаны.
В первой части рассмотрено движение заряженных частиц в скрещенных электрическом и магнитном полях с учётом столкновений Показано, что потоки частиц и тепла в направлении, перпендикулярном магнитному полю, обратно пропорциональны В2. Показано существование температурного скачка вблизи стенки — температура ионов много больше температуры стенки. Рассмотрена малая модель МТР в виде прямой цилиндрической трубы с продольным магнитным полем и ВЧ-нагревом плазмы электрическим полем, параллельным полю В.
Во второй части рассмотрены два канала (D—Б)-реакций и вторичные реакции. Рассмотрена скорость до протекания реакций. Получена формула потока тепла в классическом виде для столкновительной теплопроводности. Показано, что выгодно работать при наименьшей температуре ионов, обеспечивающей самоподдерживающиеся реакции. Немного детальнее обсуждался температурный скачок у стенки Рассмотрена схема МТР в виде тороидальной камеры больших размеров.
В третьей части детально исследовано изменение теплопроводности, связанное с дрейфом, и показано, что в отсутствие продольного поля теплопроводность такая же, как у прямого цилиндра. Отмечено, что диффузия определяется исключительно электрон-ионными столкновениями, а теплопроводность — в основном ион-ионными столкновениями. Статья имеет, главным образом, методическое значение и даёт точное доказательство справедливости обшей картины движений, происходящих в неравномерно нагретой плазме в магнитном поле.
Суммируя основные идеи, изложенные в трёх частях «Теории магнитного термоядерного реактора», необходимо отметить, что в этой работе:
— предложена и обоснована идея термоизоляции плазмы магнитным полем, основанная на классических представлениях о процессах переносов перпендикулярно магнитному полю;
— предложена тороидальная геометрия МТР;
— обращено серьёзное внимание на процессы перезарядки, показано, что унос энергии из-за них может быть больше, чем прямой сток по классической теплопроводности;
— показана роль тормозного излучения как основного механизма уноса энергии в условиях обеспечения термоизоляции;
— рассмотрены первичные (D—D)- и вторичные (D—3Не)- и (D—Т)-реакции и показано, что возможна самоподдерживающаяся реакция при температуре ионов Т > 40 кэВ — из баланса выделяющейся термоядерной энергии и энергии, уносимой тормозным излучением;
— показана возможность наработки трития или 233U и отмечена энергетическая выгодность использования этого в атомных реакторах;
— детально обсуждён дрейф заряженных частиц в тороидальном магнитном поле и предложены методы борьбы с ним, в том числе и возможность генерации тока в плазме, направленного вдоль тороидального поля;
— указано на возможность возникновения неустойчивостей, хотя и оговорено, что эта проблема только поставлена.
Уже из этого перечисления видно, как много в этих статьях было заложено из того, что нашло дальнейшее подтверждение и развитие. Конечно, с сегодняшней точки зрения некоторые положения кажутся неполными, но как многое подтвердилось! Тороидальная камера с сильным продольным магнитным полем и электрическим током в плазме вдоль этого поля — это основные черты современных токамаков. Детальное понимание роли магнитных полей, соотношение их величин, устойчивость электрического разряда и многое другое были достигнуты позже, но основные-то идеи оказались верными.
621.039 Ядерная техника. Ядерная (атомная) энергетика. Атомная промышленность. Прикладная ядерная физика1 экз.
- Преподавательский абонемент ауд.305л, УЛК, ауд. 305л
- Читальный зал ауд.305л, УЛК, ауд. 305л
