стелларатор

Ответ от Єесенко Кирилл[гуру]
Стелларатор (от англ. stellar — звёздный) , замкнутая магнитная ловушка для удержания высокотемпературной плазмы. Предложена в 1951 Л. Спицером (США) в связи с проблемой управляемого термоядерного синтеза. Магнитное поле в С. создаётся с помощью внешних проводников; его силовые линии подвергаются т. н. вращательному преобразованию, в результате которого эти линии многократно обходят вдоль тора и образуют систему замкнутых вложенных друг в друга тороидальных магнитных поверхностей. Вращательное преобразование силовых линий может быть осуществлено как путём геометрической деформации тороидального соленоида (например, скручиванием его в «восьмёрку») , так и с помощью винтовых проводников, навитых на тор.
Токамак (сокращённое от «тороидальная камера с магнитным полем») , замкнутая магнитная ловушка, имеющая форму тора и предназначенная для создания и удержания высокотемпературной плазмы. Предложена в 1950 И. Е. Таммом и А. Д. Сахаровым в связи с проблемой управляемого термоядерного синтеза (УТС). Основополагающий вклад в разработку и изучение систем типа Т. внёс коллектив советских учёных под руководством Л. А. Арцимовича, который с 1956 начал экспериментальные исследования этих систем в Институте атомной энергии им. И. В. Курчатова (ИАЭ) .
Удерживающее и стабилизирующее плазму магнитное поле в Т. есть сумма трёх полей: поля Нw, создаваемого током I, текущим по тороидальному плазменному витку; значительно более сильного тороидального поля Нj, параллельного току; относительно слабого поперечного поля H^, направленного параллельно главной оси тора. Hj, создаётся катушками, намотанными на тор, Н^ — расположенными вдоль тора проводниками. Силовые линии суммарного магнитного поля имеют вид спиралей, которые, многократно обходя вокруг тора, образуют систему замкнутых вложенных друг в друга тороидальных магнитных поверхностей. Плазма в Т. маг-нитогидродинамически устойчива, если выполняется критерий Шафранова — Крускала: Нjа /НwR > 1, где R —большой радиус тора, а — радиус поперечного сечения плазменного витка. Поперечное поле Н^ » Нwа /R необходимо для удержания плазмы в равновесии. Плазма нагревается протекающим по ней током; для её дополнительного нагрева используют переменные электромагнитные поля и инжекцию быстрых нейтральных атомов.
В 1968 на Токамаке Т-4, сооруженном в ИАЭ, была впервые получена квазистационарная физическая термоядерная реакция. Характеристики установки Т-4: а = 17 см, R = 90 см, Hj = 3,5×104 э, I = 1,5×105 а. Максимальные достигнутые на ней параметры плазмы: температура ионов дейтерия ~ 8×106 К, плотность ионов ~ 1014см — 3, время удержания энергии в плазме ~ 0,02 сек. С начала 70-х гг. 20 в. системы Т. заняли лидирующее положение в исследованиях по УТС во всём мире. К 1976 закончено сооружение установок, значительно более крупных, чем Т-4, а именно — Т-10 в СССР, PLT и Алкатор в США, TFR во Франции. Ряд проектов термоядерного реактора, осуществление которых планируется на конец 20 в. , основан на системах Т.
Лит. : см. при ст. Управляемый термоядерный синтез.
В. С. Муховатов.
Источник: Большая Советская Энциклопедия