Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

Как рассчитали физики, в земных условиях для этого потребуется куда более высокая тем­пература, чем в недрах Солнца. Причем термоядерное горючее надо «поджечь» без взры­ва, иначе процесс выйдет из-под контроля. (Не­контролируемый, неуправляемый ядерный син­тез уже осуществлен в водородной бомбе, где соединения изотопов водорода воспламеняются самым грубым способом — взрывом атомной бомбы.)

Проще всего нагреть тело, передав ему тепло от другого тела, нагретого сильнее. Например, вода в чайнике закипает, черпая тепло от более горячего — огня. Специфика нашей задачи заключается в том, что здесь этот простой спо­соб (примененный, кстати, в водородной бомбе) не годится.

При передаче тепла от горячего тела к хо­лодному беспорядочно движущиеся атомы горя­чего тела как бы расталкивают атомы тела холодного. Беспорядок здесь готов, он только распространяется (ведь именно хаотическое движение частиц создает нагретость тел, при­чем средняя его энергия и соответствует темпе­ратуре).

А если у нас нет заранее данного энергич­ного беспорядка, которым можно было бы «заразить» холодное вещество, то надо ка­ким-то способом заново создать этот беспоря­док. Только так удастся нагреть холодное тело, не имея горячего.

Вообразите, что две группы бегунов стре­мительно несутся навстречу. Вот они столкну­лись, перемешались — какая началась толчея, неразбериха! Отличный беспорядок!

Примерно так же физики пытались получить высокую температуру, сталкивая газовые струи большого давления. Действительно, из прямо­линейного движения атомов получалось беспо­рядочное, и температура газа поднималась довольно значительно. Такая система нагрева давала до 10 тыс. градусов, в свое время это был рекорд нагрева вещества в лаборатории: температура получалась выше, чем на поверх­ности Солнца.

Но это еще очень далеко до термоядерной температуры. И какими мощными ни делали газовые струи, как быстро ни сшибали их, за пределы 10 тыс. градусов не ушли.

Происходило это потому, что тепловой бес­порядок на редкость «заразителен»: он мгновенно убегает от области максимального нагрева, «заражая» собой газ, расширяющийся во все стороны после столкновения струй.

Система грела окружающую среду, как

греет печка воздух в комнате. Она не была изолирована.

Вспомните снова Солнце. Этот сверхгоря­чий шар идеально изолирован от окружаю­щих тел — висит в пустоте мирового простран­ства и ни с чем не соприкасается. Правда, Солнце отдает тепло своими лучистыми пото­ками, но они ничтожно малы по сравнению с пол­ной энергией светила.

Значит, если мы хотим изолировать наше искусственное солнце, его надо как-то «под­весить в пустоте», иначе его не удастся как следует разжечь.

Физики нашли путь, как осуществить эту идею. Они воспользовались тем, что термоядер­ное горючее при сверхвысокой температуре бу­дет, как и водородное топливо Солнца, не в твер­дом, не в жидком, не в газообразном, а в плаз­менном состоянии, ибо при миллионах градусов атомы неминуемо расщепятся на ядра и элек­троны (подробнее о плазме см. в ст. «Семь со­стояний вещества»). Но ядра и электроны, как электрически заряженные частицы, подвержены действию электрических и магнитных полей. Это-то свойство плазмы физики и использовали.

В 50-х годах советские ученые, а за ними и ученые других стран провели ряд экспери­ментов.

Из закрытой трубки с электродами в тор­цах тщательно откачали воздух. Ввели в нее разреженный газ и через газ пропустили силь­ный электрический разряд. В газе возникло не­что похожее на молнию — разрядный шнур плазмы.

Вокруг шнура, как вокруг любого тока, появилось магнитное поле, силовые линии кото­рого можно изобразить в Виде колечек, охва­тывающих шнур (см. рис. 2 на цвет. табл. у стр. 121).

По мере нарастания тока это поле уси­ливалось, колечки силовых линий сжимались, стискивая шнур плазмы. В результате плаз­менные частицы неслись к оси шнура, и там возникала невообразимая толчея заряженных частиц. Это вело к резкому повышению тем­пературы.

В подобных опытах температуру плазмы удалось поднять примерно до 2 млн. градусов. Так был достигнут новый рекорд наивысшей лабораторной температуры. Но и этого было мало для термоядерной реакции. К тому же разряды получались практически мгновенными, похожими на взрывы, а шнуры плазмы — неу­стойчивыми, да и не очень хорошо они были изо­лированы от стенок трубки: концы шнура непо-

123