плазма либо охладится до такой температуры, при которой реакция станет

невозможной, либо испарит стенку, как испарила стальную башню и песок при

термоядерном взрыве на атолле Бикини. Никакой материал не может выдержать таких

высоких температур, и поэтому в 50-х годах вопрос: "В чем держать плазму?"

привлек внимание ученых всего мира.

Физики Советского Союза, США и Великобритании, являвшиеся в то время "атомной

тройкой", разъединенные непроницаемым барьером секретности, примерно в одно

время начали работать над этой проблемой. После выступления И.В.Курчатова в

Харуэлле в 1956 г., где он неожиданно для английских и американских физиков

"раскрыл карты" и рассказал о самых "секретных" термоядерных исследованиях,

барьер секретности был снят. Выяснилось, что физики трех разных стран пришли к

одному выводу: единственная возможность удержать плазму и не дать ей охладиться

— использовать магнитное поле. Невидимое, неосязаемое, оно прочной сетью силовых

линий будет держать плазму вдали от стенок любого сосуда, которые она могла бы

испепелить. Выяснилось также, что физики СССР, США и Англии не только

разработали однотипные установки, но и получили на них примерно одинаковые

параметры плазмы. Более того, жаргонные названия установок также оказались

одинаковыми!

Идея магнитной термоизоляции плазмы основана на известном свойстве электрически

заряженных частиц, движущихся в магнитном поле, искривлять свою траекторию и

двигаться по спирали силовых линий поля. Это искривление траектории в

неоднородном магнитном поле приводит к тому, что частица выталкивается в

область, где магнитное поле более слабое. Задача состоит в том, чтобы плазму со

всех сторон окружить более сильным полем. Эта задача решается во многих

лабораториях мира.

Магнитное удержание плазмы открыли советские ученые, которые в 1950 г. предложили

удерживать плазму в так называемых магнитных ловушках (или, как часто их

называют, в магнитных бутылках).

Примером весьма простой системы для магнитного удержания плазмы может служить

ловушка с магнитными пробками или зеркалами (пробкотрон). Система представляет

собой длинную трубу, в которой создано продольное магнитное поле. На концах

трубы намотаны более массивные обмотки, чем в середине. Это приводит к тому, что

магнитные силовые линии на концах трубы расположены гуще и магнитное поле в этих

областях сильнее. Таким образом, частица, попавшая в магнитную бутылку, не может

покинуть систему, ибо ей пришлось бы пересекать силовые линии и вследствие

лоренцевой силы "накручиваться" на них. На этом принципе была построена огромная

магнитная ловушка установки "Огра-1", пущенной в Институте атомной энергии имени

И.В.Курчатова в 1958 г. Вакуумная камера "Огра-1" имеет длину 19 м при внутреннем

диаметре 1,4 м. Средний диаметр обмотки, создающей магнитное поле, составляет

1,8 м, напряженность поля в середине камеры 0,5 Тл, в пробках 0,8 Тл.

Но, как выяснилось, магнитная система указанного типа в ее "чистом" виде

обладает серьезными недостатками. В этой системе самое слабое магнитное поле

получается в середине канала у стенок. Сюда и устремляется плазма при разряде и

уже менее чем через 0,001 с оказывается на стенках камеры.

Новый шаг по усовершенствованию "бутылок" был сделан в 1963 г., когда в Институте

атомной энергии имени И.В.Курчатова была пущена установка ПР-5. Идея этой

установки предложена Б.Б.Кадомцевым, который исследовал причины неудач с чистыми

пробкотронами. Он установил, что для более успешного удержания плазмы необходимо

усложнить конфигурацию магнитного поля, и предложил в дополнение к системе

магнитных пробок вдоль образующих активного цилиндра сделать еще одну обмотку

таким образом, чтобы по соседним проводникам ток шел в противоположных

направлениях. Это должно было привести к тому, что вблизи стенок цилиндра

создавалось бы дополнительное магнитное поле, препятствующее приближению плазмы