Вторая проблема — нагревание горючего до температуры (отметим, что при необходимых температурах вещество находится в плазменном состоянии), при которой будет иметь место самоподдерживающаяся термоядерная реакция. Для определения такой температуры ученые исходили из следующего условия: выделяемая за счет термоядерной реакции мощность должна быть как минимум достаточной для поддержания условий этой реакции. При этом учитывались два основных эффекта: уносимая нейтронами энергия не должна учитываться, так как она не рассеивается в плазме; потери энергии в области горячей плазмы, где идут термоядерные реакции, будут происходить посредством излучения самой плазмы. Ясно, что при учете указанных эффектов условие самоподдержания будет выполнено, если выделяемая за счет реакций термоядерного синтеза мощность будет превосходить излучаемую. Такие оценки дают температуру порядка 45 млн. °С.
Третья проблема — удержание и термоизоляция «горючего». Очевидно, что нельзя рассчитывать на удержание вещества такой температуры материальными стенками. Однако горючее представляет собой плазму, то есть состоит из заряженных частиц, следовательно, можно надеяться на использование схем электромагнитного удержания (таких схем, в которых электромагнитными нолями уравновешивают давление плазмы). Следует также отметить, что кроме всего прочего, система удержания должна обеспечивать устойчивое равновесие удерживаемой плазмы и препятствовать проникновению внутри водородной высокотемпературной плазмы примесных частиц, чтобы минимизировать потери на излучение.
Таким образом, в результате рассмотрения самых общих соображений мы проследили ту логику, на основе которой была выработана первоначальная концепция термоядерного реактора и обоснована целесообразность использования термоядерной энергии как таковой.
К настоящему моменту выделилось два основных направления установок, в которых проводятся исследования УТС и которые, возможно, станут основой термоядерных реакторов будущего (в них получены наиболее приемлемые результаты) — это токамак и горсатрон. Идея первых была предложена выдающимися советскими учеными Сахаровым и Таммом, а вторых американским астрофизиком Лайманом Спитцером Младшим. И те и другие схематически представляют собой обширную тороидальную («бубликоподобную») камеру, внутри которой с помощью магнитных полей удерживается плазма. Собственно говоря, системой создания этих полей они и отличаются.
