Рис. 3. Схема реактора ядерного синтеза лёгких элементов
3. Магнитный синтез лёгких ядер.
Предлагаемый нами реактор ядерного синтеза (рис. 3) выполнен в виде вакуумного цилиндра 1 с электромагнитной катушкой 2, создающей рабочую зону с магнитным полем B, в которую плазменными пушками 3 инжектируется готовая квазинейтраль-ная плазма. Инжекция плазмы осуществляется со средней скоростью частиц u под близким к прямому углом к силовым линиям поля в направлении касательной к воображаемой окружности радиуса r = mu/eB. На уровне её вблизи центра О магнитного поля формируется кольцевой плазменный сгусток или «бублик» 4 из тяжёлых ионов дейтерия и лёгких электронов. В схеме предусмотрены вакуумный насос и системы регулирования величины магнитной индукции и поддержания расчётного скоростного режима вращения ионов плазмы (на рисунке не показаны).
|
Рис. 3. Схема реактора ядерного синтеза лёгких элементов |
Согласно классической электродинамике каждый из вращающихся ионов дейтерия задаёт кольцевой ток 5, который формирует собственное магнитное поле и может быть уподоблен кольцевому проводнику с током. И при одинаковом направлении токов такие «проводники» или ядра-магниты неограниченно сближаются за счёт амперовых сил магнитного притяжения. При этом, как показывает опыт, кулоновские силы не препятствуют такому сближению, поскольку положительные и отрицательные заряды в среде «проводников» компенсируют друг друга. А магнитное самоуплотнение ионов придаёт плазменному сгустку повышенную устойчивость, обеспечивая минимальные потери частиц на стенках реактора.
Легко видеть, что здесь реализуется модель описанного в ОЧЕРКЕ 3 гравитационного захвата и образования планетной системы, центральное тело в которой формально отсутствует (параметр rg в соотношении (1) равен нулю), а роль планет играют вращающиеся ионы дейтерия с зарядом e. Между последними и центром О магнитного поля имеется магнитная или квазигравитационная связь, энергия которой в отсутствие центрального тела определяется соотношением
U/mc2 = – [(1+iL/mcir)2]1/2
и задаёт потенциальную «яму» бесконечной глубины. Это обстоя-тельство, в свою очередь, обеспечивает тенденцию к бесконечному же уплотнению частиц квазинейтрального плазменного сгустка в направлении к центру О поля.
И рано или поздно это не может не привести к началу слияния ионов дейтерия с образованием ядер гелия-4 и выделением гамма-квантов свободной энергии. Насколько рано, насколько поздно и при какой скорости энерговыделения — предсказать трудно: это определяется параметрами конкретной установки, правильно задать которые позволит только эксперимент. Ясно одно: чем большей будет скорость вращения ионов плазменного сгустка и сильнее магнитное поле в рабочей зоне реактора, тем меньше потребуется времени для прохождения ионами энергетического «туннеля» и запуска процесса синтеза, тем с большей скоростью будет проходить реакция синтеза и большей окажется выходная энергетическая мощность реактора.
Описанный способ синтеза ориентирован на однокомпонентную плазму на основе дейтерия и наиболее эффективную по энерговыделению ядерную реакцию синтеза
12H + 12H → 24He + 24,0 МэВ.
В этом случае тяжёлые вращающиеся ионы располагаются на одном общем радиусе вращения, что облегчает процесс их слияния. При этом по меньшей мере две принципиальные особенности выгодно отличают предлагаемое решение от термоядерного направления и вселяют некоторую надежду на конечный успех:
– в проекте используется низкотемпературная плазма, что упрощает задачу создания промышленного образца реактора;
– интенсивное вращение тяжёлых ионов плазмы, обеспечивающее её магнитное самоуплотнение и самоизоляцию от стенок реактора, делает практически ненужной установку магнитных пробок.
И, как мы полагаем, в случае неудачи настоящего проекта с мечтой об управляемом ядерном синтезе следует окончательно расстаться.
(укажите свой возраст и род занятий)