Искусственное солнце

Выяснилось и другое очень важное обстоятельство: оказалось, что развитием разряда в некоторых пределах можно управлять извне. Разрядную трубку помещали внутрь проволочной катушки с электрическим током. Внутри катушки, а следовательно, и в разрядной трубке, возникало продольное (направленное по оси трубки) магнитное поле. И плазменный разряд в таком снаружи наложенном магнитном поле протекал дольше, чем без него. Об этом мы еще поговорим впереди.

И, наконец, еще одно интересное наблюдение.

ТАИНСТВЕННЫЕ НЕЙТРОНЫ

При миллионе градусов термоядерные реакции в дейтерии почти не происходят: слишком толста еще броня сил электрического отталкивания, слишком мало шансов на совершение «чуда» подбарьерного перехода, о котором вы читали в главе «Право сиять». Слияния дейтонов там необычайно редки, и зафиксировать их практически невозможно.

Каково же было удивление экспериментаторов, об наруживших в 1952 году, что во время плазменного разряда в дейтерии... выделяется довольно много нейтронов. Казалось бы, налицо верный признак термоядерного развития реакции: 

Кое-кто, вспоминают участники исследований, начал тогда скакать от радости на одной ноге. Кое у кого возникло сомнение в отрезвляющих предвидениях теории и забрезжила надежда на «преждевременный» термоядерный процесс. Но характер нейтронного излучения оказался совсем не тем, который мог наблюдаться при термоядерной реакции.. И истинная причина появления загадочных нейтронов вскоре стала проясняться.

Вы ведь помните, что солнечные реакции отлично удается воспроизводить и на ускорителях заряженных частиц. Так вот, во время стягивания плазменного шнура, видимо, возникают явления, подобные тем, которые совершаются в ускорителях. Внутри цилиндрического плазменного слоя в какой-то момент остается пустое пространство [8]. Там атомные ядра дейтерия ускоряются, сталкиваются с разгона и вступают в реакции синтеза, освобождая нейтроны. Но, как и в обычном ускорителе, подобные события очень редки, а главное, не учащаются с повышением температуры, не ведут к самоподдерживающемуся цепному процессу.

Одновременно с нейтронами плазма испускает при разряде рентгеновские лучи. Они могут возникнуть лишь при резком торможении быстролетящих электронов (таким способом обычно и получают рентгеновские лучи для практических целей). Но, оказывается, здесь энергия рентгеновских фотонов в десятки раз выше, чем это дозволяет разгон электронов во внешнем электрическом поле. Значит, каким-то способом ускоряются и эти частицы. А тормозясь при столкновениях, ускоренные электроны порождают рентгеновские фотоны больших энергий.

Как мы видим, во время сжатия плазменного шнура возникает не только тепловой хаос, не только разогрев вещества. Какая-то доля энергии расходуется на упорядоченное (и здесь — вредное, отнимающее энергию) ускорение заряженных частиц плазмы. Это тоже непредвиденное явление, но весьма существенное для дальнейших работ.

ВСЕМУ МИРУ

Весной 1956 года в английском научно-исследовательском атомном центре в Харуэлле академик И. В. Курчатов сделал обстоятельный доклад о трудах советских ученых, направленных на обуздание термоядерных реакций.

Перед английскими физиками, а затем и перед физиками всех стран раскрылся новый мир идей и фактов, представляющих огромную научную ценность. Весть о том, что русские ученые закончили серию труднейших экспериментов, которые в Харуэлле лишь планировались, поразила аудиторию. Но с еще большим удивлением и радостью приняли англичане полноту описания опытов — их методики, технического оснащения, результатов, теоретических предпосылок и выводов.

Газета «Дейли экспресс» писала тогда, что цифры и формулы, сообщенные докладчиком, «...считались бы совершенно секретными в Англии и Соединенных Штатах». Да, это так. И тем не менее несколько месяцев спустя в советском журнале «Атомная энергия» появились статьи, дополняющие доклад И. В. Курчатова и с предельной полнотой освещающие самые тонкие стороны проведенных работ.

Наша Родина подарила миру итоги первых шагов на пути к созданию человеком искусственного солнца, к сказочному обилию энергии.

Можно понять харуэллцев, устроивших овацию «бородатому русскому ученому», посланцу великой страны, приехавшему к ним с добрыми и полезными вестями.

НОВЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ

Публикация итогов первых советских работ в области плазменного разряда сослужила немалую службу. Повсюду всколыхнулась творческая мысль физиков. Смягчился режим секретности. На страницах научной печати все чаще стали появляться отчеты об исследованиях в том же направлении. Сотни ученых стали думать о том, как бы сделать плазменный разряд устойчивее, долговечнее, горячее.

И опять в авангарде разведчиков искусственного солнца шли физики нашей страны.

В тонком, кропотливом труде текли будни лабораторий. Успехи часто сменялись неудачами, но шаг за шагом труднейшая задача решалась.

Дальше продвинулись и эксперименты, о которых мы рассказали в этой главе, — изучение разрядов в прямых трубках.