Рабочее состояние
Получение таких высоких температур представляет одну из главных трудностей на пути осуществления управляемых термоядерных реакций. С этой точки зрения реакция D+T имеет явное преимущество перед всеми другими реакциями.
Итак, сосредоточим наше внимание на реакции D+T и посмотрим, при каких условиях па ее основе можно создать термоядерный реактор.
Реактор сможет поддерживать самого себя в рабочем состоянии и отдавать еще сверх этого некоторую энергию потребителям только в том случае, если в результате термоядерной реакции будет выделяться большая мощность, чем мощность всех потерь. Потери энергии могут быть связаны, например, с недостаточно хорошей теплоизоляцией вещества, нагретого до миллиона градусов. При такой температуре электроны оторвутся от атомов и образуется плазма. Если взять исходную смесь из в/2 атомов дейтерия и атомов трития па кубический метр, то после образования плазмы появится еще и электронов и всего, стало быть, в плазме будет 2п частиц на кубический метр. Посмотрим теперь, сколько же нужно затратить энергии на нагрев такой плазмы. Для простоты будем считать, что и электроны, и ядра дейтерия и трития все имеют одинаковую температуру Т. Мы будет рассматривать стационарно (непрерывно) работающий реактор. Потери энергии в таком реакторе принято характеризовать временем удержания энергии плазмы. Время удержания энергии зависит от тех мер, которые мы предпримем для тепловой изоляции горячей плазмы от холодных стенок реактора.