Физики о физиках

— Среди важнейших проблем современной физики, — начал Курчатов, — особое место по своему значению занимают проблемы энергетического использования термоядерных реакций. Необычайно интересная и вместе с тем очень трудная задача управления термоядерными процессами привлекает в настоящее время внимание физиков всего мира. Как известно, термоядерные реакции могут возникнуть в том случае, если температура вещества настолько велика, что становится заметной вероятность преодоления кулоновского потенциального барьера при тепловых столкновениях атомных ядер. Первыми сведениями о процессах взаимодействия дейтронов физики обязаны великому основателю современного учения об атомном ядре — Эрнесту Резерфорду. В одной из своих последних работ он исследовал ядерные реакции, возникающие при столкновении двух дейтронов. В то время нельзя было и подозревать о том, что обнаруженные им новые факты приблизят перспективы овладения источниками энергии, скрытыми в горячих недрах сияющего над нами солнца и далеких звезд…

Когда Курчатов о чем-нибудь размышлял или говорил, его кипучий темперамент каждый раз по-новому ярко освещал вещи даже известные. Вот и сейчас он говорил с большим подъемом, все чувствуют, что проблема его очень волнует, и это волнение передается аудитории, обостряя ее восприимчивость.

В зале стоит напряженная тишина. Лишь через равные промежутки времени слышен шелест десятков одновременно переворачиваемых страниц. Но кажется, что доклад не читают, что его только слушают. Люди сидят, слегка наклонившись вперед, и такое впечатление, что они стараются не только услышать, но и понять русские слова.

— Рассматривая возможные пути осуществления контролируемых термоядерных реакций большой интенсивности, — продолжал докладчик, — мы обнаруживаем перед собой широкий горизонт различных направлений, по которым можно пойти, пытаясь решить задачу. На одном краю этого горизонта лежат направления, связанные с разработкой метода получения стационарных термоядерных реакций, на другом — путь, основанный на идее мгновенного повышения температуры при импульсном процессе очень малой длительности. Однако при любом выборе направлений исследований мы всегда встречаемся с одним и тем же вопросом: как изолировать плазму, нагретую до очень высокой температуры, от стенок сосуда, в котором она заключена. Другими словами, как удержать в плазме быстрые частицы в течение промежутка времени, достаточного для того, чтобы заметные их количества успели прореагировать друг с другом. Одна из идей — использовать магнитное поле. Впервые на это указали в 1950 году академики Сахаров и Тамм.

Игорь Евгеньевич Тамм рассказывал мне, как все это началось.

В сентябре 1950 года он вернулся из отпуска. Приехал, а ему говорят: «Есть одна идея».

Оказывается, к Андрею Сахарову, его недавнему аспиранту, попало на отзыв изобретение одного военного с Дальнего Востока. Изобретатель предлагал осуществить в лабораторных условиях синтез водорода. Но тем способом, который он предлагал, даже в принципе ничего сделать было нельзя. Плазма никак не изолировалась от стенок сосуда, значит и сколько-нибудь значительный нагрев ее был исключен.

Сахаров стал думать: а как же можно? После напряженных размышлений придумал — только магнитное поле в состоянии надежно изолировать плазму. Электрически заряженная плазма будет «висеть» в магнитном поле, как, по преданию, висел гроб Магомета, — висел в воздухе, ни на что не опираясь, ничего не касаясь.

А потом, чтобы исключить электроды на концах трубы, в которой заключена плазма, чтобы на них не уходило тепло, Сахаров предложил изогнуть трубу в бублик — сделать ее тором. Но в торе магнитное поле становится неоднородным. Частицы плазмы в неоднородном поле начнут «путешествовать», дрейфовать и уходить на стенки — значит, снова нарушится изоляция плазмы. Тогда Сахаров решил поместить по оси тора согнутый в кольцо проводник и пустить по нему ток. Этот продольный ток снимет дрейф плазмы, а сам проводник, опять же под действием внешнего магнитного поля, тоже превратится в «гроб Магомета» — он будет висеть в торе, не касаясь его стенок.

Такова была «одна идея», о которой сотрудники рассказали Тамму. Игорь Евгеньевич подчеркивает, что идея эта принадлежит Сахарову и вообще с удовольствием говорит, какой Сахаров незаурядный, нетривиальный ученый, необычайно изобретательный, необычайно талантливый…

Эта идея о возможности осуществить управляемую термоядерную реакцию очень воодушевила Тамма, и они вдвоем с Сахаровым принялись все считать.

Расчеты были сделаны быстро и показались убедительными. Тогда решили строить экспериментальную модель термоядерного реактора или МТР, как говорили в то время, — магнитного термоядерного реактора.