ЭЛЕКТРОВЗРЫВ "НАОБОРОТ"

Оригинальный подход к овладению термоядерной энергией разрабатывается томскими учеными.

Андрея Владимирович Лучинский протягивает мне хрупкий отрезок стеклянной трубочки длиной в сантиметр и поменьше мизинца диаметром. Трубочка покрыта изнутри блестящим желтоватым слоем какого-то металла. Интересуюсь: не золото ли? Лучинский улыбается:
- Нет, это пленка из меди. Мы ее называем оболочкой. Толщина оболочки - стотысячные доли миллиметра. Через подобные цилиндрические пленки мы пропускаем за очень короткое время огромные импульсы электрического тока силой в сотни тысяч ампер.
- Энергия накапливается постепенно в этом генераторе импульсных напряжений, - Андрей Владимирович показывает на шестиметровую металлическую колонну, выкрашенную в серо-голубой цвет. К основанию колонны пристыкован горизонтальный диаметром больше метра цилиндр. На конце он переходит в конус. Сюда, на вершину конуса помещаются при экспериментах трубочки с напыленной металлической оболочкой.
Рассказывая о работе руководимого им отдела высоких плотностей энергий, Лучинский время от времени посматривает на меня: понятно ли он объясняет? Но идея экспериментов, проводимых в его отделе, настолько же проста, насколько сложны стоящие перед учеными теоретические и технические трудности в ее осуществлении. Отдел Лучинского нащупывает свой подход к овладению управляемой термоядерной реакцией - практически неисчерпаемым источником энергии. И первые результаты как будто подтверждают перспективность избранного пути.
О важности работы ученьях Института сильноточной электроники говорит тот факт, что в проекте ЦК КПСС к XXVI съезду партии "Основные направления экономического и социального развития СССР на 1981-1985 годы и на период до 1990 года" предусматривается в ближайшие десять лет заложить основы термоядерной энергетики.
Немного о сути изучаемого в отделе высоких плотностей энергий явления. Если через тонкую цилиндрическую оболочку, которую показал мне в начале разговора Лучинский, пропустить мощный электрический ток, то она мгновенно взорвется. Но взорвется как бы наоборот: огромное магнитное поле, образующееся при пропускании тока, так сильно сдавит превратившуюся в плазму оболочку, что она со скоростью в сотни километров в секунду устремится к оси цилиндра.
При достаточно большой силе тока давление внутри "схлопнувшейся" оболочки может достигнуть миллиардов атмосфер, а температура - десятков миллионов градусов. В этих условиях в смеси тяжелых изотопов водорода начнется термоядерная реакция и произойдет микроскопический термоядерный взрыв. Ученых, конечно, интересует случай, когда выделяющаяся при взрыве энергия превосходит затраченную на "поджигание" реакции. Только при таком условии может идти речь о практическом использовании этого процесса в энергетике.
- Мы пытаемся загнать как можно большее количество энергии в как можно меньший объем. Причем сделать это нужно чрезвычайно быстро - за миллиардные доли секунды, - объясняет Андрей Владимирович смысл экспериментов. - Таким образом создаются экстремальные условия, при которых вещество может вступать в новые формы взаимодействия.
Пытаюсь осмыслить его слова в более доступных образах. Сравниваю внушительную серо-голубую махину генератора импульсных напряжений с почти невесомой медной оболочкой. В голову приходит поговорка о верблюде - том самом, которому очень трудно пройти через игольное ушко. Пожалуй, впрыснуть за кратчайшее мгновение накопленную в генераторе энергию в миниатюрную оболочку - задача для ученых нисколько не легче во всяком случае, так сконцентрировать энергию в импульсе, чтобы началась термоядерная реакция, до сих пор никому не удавалось.

Почему подобные эксперименты стали возможными именно в Институте сильноточной электроники? Это не случайно. Лет семь-восемь назад у кандидата технических наук, лауреата Ленинской премии Андрея Владимировича Лучинского появилась простая и красивая идея: сверхмощным коротким импульсом электричества "зажечь" термоядерную реакцию. В это время он работал в другом городе и занимался совсем другими проблемами. Чтобы проверить разумность идеи, на ЭВМ были просчитаны сотни вариантов предполагаемого процесса.

Однако идея - идеей, но без соответствующей техники воплотиться в практику она не может. К счастью, место, где исследования Лучинского из теоретических стали экспериментальными, нашлось довольно быстро. Директор Института сильноточной электроники, член-корреспондент АН СССР Геннадий Андреевич Месяц поддержал новаторское начинание Андрея Владимировича. Так Лучинский оказался в Томском академгородке.

К тому времени в институте были созданы уникальные установки, способные генерировать мощные импульсы электрического тока чрезвычайно малой длительности. Расчетами и проектированием подобных машин занимаются сотрудники отдела, руководимого Борисом Михайловичем Ковальчуком. В конструировании этих машин большая заслуга принадлежит сотрудникам института Ф.Я. Загулову, А.С. Ельчанинову и Н.Ф. Ковшарову. Принцип действия машин основан на оригинальном, разработанном в институте методе накопления энергии.

Сейчас модельные металлические оболочки разных размеров "взрывают" на генераторе, дающем в импульсе 30 килоджоулей. При этом ученые исследуют особенности движеиия оболочки, определяют параметры образующейся при взрыве плазмы. При изготовлении оболочек приходится решать множество сложных технологических задач. В этой работе большую роль играет кафедра физики Томского педагогического института.

Попутно сотрудники Лучинского получают побочные, но чрезвычайно интересные результаты. Уже в первых опытах выяснилось, что взрывающаяся оболочка является мощным источником мягкого рентгеновского излучения. Этим явлением сразу же заинтересовались специалисты по микроэлектронике. Источники такого излучения крайне необходимы им для производства сверхмалых интегральных схем.

Свои исследования томские ученые координируют с Институтом атомной энергии имени И.В. Курчатова, внося вклад в осуществление программы мирного использования термоядерной энергии.

Немного о применении микровзрывов. Они, как считают ученые, несомненно, найдут свое собственное применение. Вполне допустимо предположить их использование в качестве источников энергии для создания тяги на космических кораблях будущего.

В. ФЕФЕЛОВ,
наш корр.

КРАСНОЕ ЗНАМЯ 13 февраля 1981 г.