Физика в технике - [27]
Мощное магнитное поле, создаваемое специальными электромагнитами, может быть использовано как своеобразный сосуд для ионизированных газов, имеющих высокую температуру. Когда газ нагревается до температур, превосходящих 7–8 тысяч градусов, движение частиц в нем становится настолько сильным, что при ударах одна о другую молекулы начинают разрушаться. От них отрываются отдельные электроны, и остающиеся частицы приобретают положительный заряд, т. е. становятся положительными ионами. При дальнейшем назревании весь газ постепенно полностью ионизируется, т. е. все его частицы становятся ионами и несут на себе электрические заряды,
Частица, несущая электрический заряд, двигаясь в магнитном поле, взаимодействует с ним. В результате этого путь частицы искривляется. Поэтому сильно разогретый ионизированный газ, называемый обычно плазмой, не может вырваться из объема, пронизанного магнитным полем достаточной силы и соответствующей формы. Магнитное поле в данном случае образует своеобразный сосуд, в котором может содержаться сильно раскаленная плазма, быстро разрушающая любые вещества. Магнитное поле оказывается абсолютно жаропрочной формой материи.
В настоящее, время в Советском Союзе и за границей создано несколько подобных установок с магнитной изоляцией разогретой плазмы от стенок сосуда. В таких установках уже получены температуры порядка нескольких миллионов градусов. Дальнейшее увеличение температуры плазмы приводит к некоторым эффектам, которые практически сводят на нет все дальнейшие усилия в повышении температуры дейтериево-тритиевой смеси. Происходит это потому, что при весьма высоких температурах плазмы начинается чрезвычайно интенсивное рентгеновское излучение разогретой смеси, уносящее почти всю затрачиваемую энергию. Получается своего рода заколдованный круг: чем больше энергии вносится в плазму, тем выше становится ее температура и тем интенсивнее рентгеновское излучение, приводящее к остыванию плазмы. Кроме того, значительные трудности возникают при борьбе с неустойчивостью плазмы, которая при больших энергиях частиц начинает «просачиваться» сквозь магнитные «стенки» сосуда.
Сейчас трудно делать какие-либо прогнозы относительно сроков, когда станет возможным практическое использование энергии регулируемых термоядерных реакций. Однако рано или поздно эти трудности будут преодолены, и можно будет использовать поистине неисчерпаемый источник энергии — энергию термоядерных реакций.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Рассмотренные в брошюре примеры показывают, что современные достижения техники прочно основываются на законах естествознания и в первую очередь на законах физики. Без изучения и понимания физической сущности явлений их нельзя использовать в современной технике. Также нельзя понять и должным образом использовать современную технику, не оценив ее возможностей с точки зрения физических законов, на основе которых она создана.
Для того чтобы владеть техникой и понимать пути ее дальнейшего развития, очень важно знать ее физическую основу.
Знание физических основ современной военной техники помогает объективно оценить ее действие в сложных условиях современного боя.
В брошюре освещены только некоторые вопросы, далеко не исчерпывающие всех достижений науки и техники.
