Появления термоядерного реактора ждут больше полувека. Ожидания настолько перегреты, что возникла весьма популярная конспирологическая теория, будто бы на самом деле его изобрели давно, но нефтяные магнаты скрывают изобретение от народных масс, чтобы не потерять сверхприбыли. Как и любая конспирология, подобная теория не выдерживает критики и остается темой для детективной прозы. Однако понимание этого не отменяет главный вопрос: когда же мы овладеем термоядерной энергией?

«Солнечный костер»

Термоядерная реакция (или ядерная реакция синтеза), при которой осуществляется слияние более легких ядер в более тяжелые, была описана физиками еще в 1910-е годы. А впервые ее наблюдал английский ученый Эрнст Резерфорд. В 1919 году он столкнул на большой скорости гелий с азотом, получив водород и тяжелый кислород. Спустя пять лет Резерфорд успешно провел синтез сверхтяжелого водорода трития из ядер тяжелого водорода дейтерия. Примерно в то же самое время астрофизик Артур Эддингтон выдвинул необычную, но смелую гипотезу, что звезды горят благодаря протеканию в их недрах термоядерных реакций. В 1937 году американскому ученому Хансу Бете удалось доказать протекание термоядерных реакций на Солнце ― следовательно, Эддингтон оказался прав.

Идея воспроизведения «солнечного костра» на Земле принадлежала японскому физику Токутаро Хагивара, который в 1941 году высказал предположение о возможности возбуждения термоядерной реакции между ядрами водорода с помощью взрывной цепной реакции деления ядер урана ― то есть атомный взрыв должен создать условия (сверхвысокие температура и давление) для начала термоядерного синтеза. Чуть позже к такой же идее пришел Энрико Ферми, который участвовал в создании американской атомной бомбы. В 1946 году под руководством Эдварда Теллера в Лос-Аламосской лаборатории стартовал исследовательский проект по использованию термоядерной энергии.

Первое термоядерное устройство американские военные взорвали 1 ноября 1952 года на атолле Эниветок в Тихом океане. Мы провели аналогичный эксперимент 1953 году. Таким образом, человечество использует термоядерный синтез больше шестидесяти лет, но только в разрушительных целях. Почему же никак не получается использовать его более рационально?

Повелители плазмы

С точки зрения энергетики оптимальная температура плазмы при термоядерной реакции – 100 миллионов градусов. Это в несколько раз выше, чем температура в недрах Солнца. Как быть?

Физики предложили удерживать плазму внутри «магнитной ловушки». В начале 1950-х годов Андрей Сахаров и Игорь Тамм рассчитали конфигурацию магнитных полей, способных сжимать плазму в тонкий шнур и препятствовать ее падению на стенки камеры. Именно на основе предложенной ими схемы были созданы . . . Читать дальше