Летом 1955 года, на открытии Первой международной женевской конференции по мирному использованию атомной энергии, ее председатель индийский физик Хоми Баба заявил: «Я беру на себя смелость предсказать, что освобождение энергии синтеза контролируемым способом будет осуществлено в ближайшие два десятилетия». Многим ученым — участникам конференции — предвидение индийского физика показалось чересчур смелым. Любопытно, что в числе наиболее закоренелых скептиков оказался и Джон Кокрофт — тот самый, что возглавляет теперь исследования на «Зэте». Говорят, Баба и Кокрофт серьезно поспорили на эту тему и даже заключили пари. Но прошло меньше трех лет, и Кокрофт сделал собственное предположение о минимальном сроке достижения заветной цели. Какой же период он назвал? Десятилетний!

На Второй международной женевской конференции Баба, верный своему первоначальному предсказанию, назвал семнадцатилетний период (так как с 1955 года прошло 3 года). Вообще, на этой конференции уже почти не нашлось скептиков, не веривших в более или менее скорое решение проблемы мирного термоядерного синтеза. Исключение составлял, разве, лишь американский «отец водородной бомбы» Э. Теллер. Он пропагандировал сомнительную и опасную идею промышленного освоения водородных взрывов— идею, направленную, по существу, к оправданию продолжения вредоносных испытаний водородных бомб. Овладение же управляемым термоядерным синтезом Теллер отодвинул к началу XXI века.

Вряд ли стоит гадать о точных сроках окончательного успеха. И. В. Курчатов, выступая на XXI съезде партии, не счел возможным делать такие предсказания. Ясно лишь, что, хотя впереди еще огромные трудности, торжественное открытие первенца мирной термоядерной энергетики не за горами. За это говорит благотворный дух международного научного сотрудничества в решении великой проблемы управляемого термоядерного синтеза, дух, который наметился еще после памятного выступления И. В. Курчатова в Харуэлле, затем развивался и ярко проявился на Второй женевской конференции.

Разумеется, замечательную роль сыграло бы здесь полное прекращение тягостной «холодной войны».

Во всяком случае, термоядерный реактор будет создан. С этим не спорит никто.

И уже сегодня мы можем кое-что сказать о земном образе искусственного солнца, сотворенного всепобеждающим человеческим трудом.

Мы должны несколько разочаровать романтиков, которые, читая эту книгу, может быть, ожидали в конце концов описания какого-то подобия настоящему Солнцу — скажем, гигантского термоядерного огня, зажженного на искусственном спутнике Земли.

Проблема решится куда проще, будничнее.

Очевидно, то будет скромная обликом электростанция, может быть похожая внешне на прославленную АЭС под Москвой, которая летом 1954 года открыла эру ядерной энергетики.

К ТЕРМОЯДЕРНЫМ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯМ

Заглянем в завтра. На берегу небольшой реки воздвигнуто здание, мало похожее на обычную электростанцию. Никаких дымовых труб, подъездных рельсовых путей с платформами угля и шлака. Топливо черпается прямо из реки. Или, может быть, запас тяжелого водорода и лития (из которого прямо в термоядерном реакторе добывается сверхтяжелый водород) в количествах, гораздо меньших, чем уран для атомной электростанции, раз в год привозят сюда на небольшом грузовике.

В центре здания станции — термоядерный реактор. Через смотровые окна или телевизионные установки можно наблюдать его горячую зону — большое облако разогретой до звездных температур голубоватой плазмы. Это и есть, собственно, искусственное солнце.

Плазма висит в незримом мешке магнитного поля и периодически разогревается. Повышениями температуры вызываются вспышки цепного термоядерного синтеза.

Если топливом служит смесь дейтерия с тритием, то размер активной зоны не так уж велик—что-то около метра. И кубометр «горящей» плазмы дает миллион киловатт энергии!

Очень ли обилен окажется поток излучения реактора? Нет, несмотря на сверхвысокую температуру, он не будет катастрофически огромным. Ведь плотность плазмы ничтожна, и поэтому прозрачность ее весьма высока.

Значит, и излучает она не слишком сильно—примерно так же, как твердое тело, раскаленное до 5000 градусов.

5000 градусов — это почти температура атмосферы Солнца. Тем не менее светиться активная зона реактора будет довольно слабо. Лучистый поток изольется главным образом в форме невидимых ультрафиолетовых и рентгеновских лучей, которые не успеют «постареть», как «стареют» лучи в недрах Солнца, не успеют «раздробиться» в фотоны видимого света.

Термоядерный «котел» послужит также источником нейтронов. И эти частицы не пропадут. Они, как мы уже говорили, найдут применение для расширенного воспроизводства трития. А лучистое богатство тем или иным способом будет преобразовываться в электрический ток (через посредство теплоносителей, тепловых котлов и турбин, либо с помощью полупроводниковых батарей).

Однако есть надежда обойтись без теплоносителей, турбин и фотоэлементов.

Весьма заманчив другой метод отвода освобождающейся энергии — простой и вместе с тем удивительно красивый физически. Его возможности указал в 1954 году упоминавшийся уже нами Г. И. Будкер. Речь идет о прямом превращении энергии термоядерного синтеза в электрический ток. Вот суть этого метода.

ПЛАЗМА В РОЛИ ГЕНЕРАТОРА

Атомные ядра изотопов водорода, набравшие в звездном жаре плазмы колоссальные скорости хаотического движения, будут сталкиваться друг с другом и сливаться, освобождая дотоле спавшую в них гигантскую энергию. Получившая волю энергия синтеза в значительной доле (в дейтерии — две трети всей выделяющейся энергии) передастся самим же атомным ядрам. И они станут двигаться еще быстрее. Но ведь частицы эти — электрически заряжены. А движение электрических зарядов, как вы знаете, обязательно порождает магнитное поле. Значит, возникновение мощной самоподдерживающейся термоядерной реакции повлечет за собой появление столь же мощной вспышки магнитного поля.

Представим себе теперь, что плазма в реакторе удерживается внешним магнитным полем. Вот мы усилили поле, сжали плазму, тем самым возбудив в ней цепную термоядерную реакцию. Энергия синтеза освобождается мощным потоком термоядерного магнитного поля, которое сметает прочь внешнее поле и вырывается наружу. При этом плазма расширяется, охлаждается, и цепная термоядерная реакция в ней затухает. Но мы вновь сжимаем плазму внешним полем, снова вызываем цепной процесс синтеза и рожденную им могучую вспышку внутреннего магнитного поля. Такие импульсы повторяются очень часто. И в такт с ними реактор выбрасывает магнитное поле, созданное термоядерным синтезом. Преодолевая давление внешней магнитной ловушки, оно будет периодически вылетать из реактора.

«Поймать» это поле — значит уловить термоядерную энергию. Но как это сделать?

Вокруг реактора надо устроить проволочные обмотки.