Юный техник, 2014 № 05 | страница 11
Как и Уилсон, Эдвардс собрал устройство, известное в науке как фузор Фарнсуорта — Хирша. Он состоит из двух металлических сеток, расположенных в вакуумной камере. Термоядерное топливо в таком реакторе ионизируется напряжением между сетками. При этом положительно заряженные ионы ускоряются, и при их столкновении в центре камеры между ними может проходить реакция термоядерного синтеза.
Джеймс Эдвардс у созданной им установки.
Основными частями реактора являются вакуумные наносы, источник высокого напряжения, вакуумная камера и система, поставляющая дейтерий, который является топливом для термоядерной реакции.
Это устройство было сконструировано американским изобретателем Фило Т. Фарнсуортом еще в 50-е годы ХХ века. В отличие от многих систем для получения управляемой термоядерной реакции, которые медленно нагревают плазму в магнитной ловушке, в фузоре высокоэнергетические ионы напрямую впрыскиваются в область, где происходит термоядерная реакция. Это позволяет значительно уменьшить размеры и стоимость реактора. Для удержания же плазмы в фузоре используется электростатическая система.
Идея фузора в различных модификациях была использована еще в работах таких ученых, как Элмор, Тук и Уотсон, а также Милей. С 1994 по 2006 год и Роберт Бассард по контракту с ВМС США построил несколько моделей реакторов типа поливелл.
Поливелл (англ. Polywell) — устройство по удержанию плазмы. Термин получился из сочетания английского слова polyhedron (многогранник) и фразы potential well (потенциальная яма).
Состоит поливелл из электромагнитов, собранных в форме многогранника, внутри которого магнитные поля удерживают облако электронов. В середине устройства образуется отрицательный электростатический потенциал, используемый для ускорения и удержания ионов, участвующих в реакции.
В общем, оказалось, что термоядерный реактор — настолько простая вещь, что его может собрать студент-первокурсник или школьник. Именно так и сделал Крейг Уоллес — студент Университета штата Айдахо — в конце ХХ века. Узнав об опытах Фарнсуорта, студент решил создать и свой собственный реактор такого типа.
На университетской свалке Крейг нашел нейтронный детектор. Из нескольких сотен пустых жестянок он собрал нейтронный модулятор (замедлитель). На задворках соседней фабрики Deseret Industries отыскался сломанный турбомолекулярный насос, который Крейгу удалось починить.
Поскольку финансовое состояние семьи Уоллесов не позволяло студенту купить чистый дейтерий, ему пришлось приобрести за 20 долларов контейнер оксида дейтерия, также известного под названием «тяжелая вода». Затем Крейг нашел способ избавиться от нежелательного в данном случае кислорода — он пропустил тяжелую воду через раскаленные магниевые опилки.
