Термоядерные реакции

Только энергия, выделяющаяся при этих преобразованиях, называется не ядерной, а термоядерной.

Приставка « термо » определяет способ освобождения этой энергии. «Термос» по-гречески означает тепло.

Термоядерная энергия — это энергия, получаемая при помощи тепла.

Оказывается, если два ядра атомов легких элементов сблизить между собой вплотную, то между ними произойдет ядерная реакция. В результате этой реакции из двух легких ядер образуется более тяжелое ядро и выделяется энергия; причем этой энергии на единицу массы выделяется значительно больше, чем при делении тяжелых ядер. Такая ядерная реакция называется реакцией синтеза (т.е. слияния), а энергия — энергией синтеза ядер. Это и есть термоядерная энергия. Для выделения заметной энергии нужно, чтобы термоядерная реакция происходила во всем объеме вещества. И чтоб разогнать все ядра вещества надо воспользоваться нагреванием. Ведь при нагревании тела скорость движения атомов (следовательно, и ядер) увеличивается.

Значит, если нагреть вещество, состоящее из ядер легких элементов, до достаточно высокой температуры, то начнется термоядерная реакция.

Энергии, выделяющейся при этой реакции, хватит и для поддержания реакции, и для полезного использования. А энергия выделится огромная. Если при делении одного грамма урана выделяется энергия, эквивалентная энергии, получаемой при сгорании двух с половиной тонн угля, то при синтезе одного грамма легких ядер выделится энергия, эквивалентная энергии уже десятков тонн каменного угля. Чтобы реакция пошла достаточно интенсивно нужны десятки миллионов градусов, а достигнутые в технике температуры очень малы. Они не превышают пяти-шести тысяч градусов. Но в 1950 г. двое советских ученых — академики Сахаров и Тамм — впервые предложили один из способов получения сверхвысоких температур в земных условиях. Их идея заключалась в том, чтобы через плазму пропускать электрический ток очень большой силы — в десятки тысяч ампер.

Пропускать такой ток можно только импульсами длительностью в доли секунды. Ведь никакие проводники не выдержат такого тока, они сразу расплавятся. Но в момент пропускания тока под действием возникающих электродинамических сил плазма сожмется в тонкий шнур, имеющий огромную температуру. Таким образом, если плазма получена из атомов легких элементов, то можно ожидать возникновения термоядерной реакции при пропускании через нее электрического тока.

Именно об этих опытах большого коллектива советских ученых и рассказал в 1956 г. в Харуэлле Игорь Васильевич Курчатов. Но неимоверные трудности стоят на пути осуществления контролируемой термоядерной реакции.