Пучки быстрых атомов
В экспериментах на советском и английском токамаках при сжатии плазмы по малому радиусу наблюдалось повышение температуры даже более сильное, чем ожидалось по расчетам. Это, по-видимому, объясняется тем, что при сжатии плазмы уменьшается ее взаимодействие со стенками вакуумной камеры и диафрагмой. В итоге снижается количество поступающих в плазму примесей и уменьшаются потери энергии на излучение. Вот температура и возрастала, и не только в результате сжатия, но и из-за уменьшения потерь.
В опытах на токамаке АТС температура плазмы в результате сжатия тоже возросла, но меньше, чем ожидали. В этих опытах при уменьшении большого радиуса плазмы происходит перемещение шнура плазмы внутри вакуумной камеры. Во время этого движения плазма успевает выбить из стенок камеры и диафрагмы довольно много атомов примесей. Их излучение уносит часть энергии, и поэтому температура плазмы в конце сжатия получается ниже, чем должна была быть по расчетам.
Несмотря на успех, достигнутый в этих опытах, особенно в советских и английских экспериментах, этот метод нагрева плазмы не получил широкого распространения, потому что сжатие плазмы требует очень большой затраты энергии на увеличение магнитного поля.
При обсуждении трудностей термоядерной проблемы в гл. I мы уже обратили внимание на один парадокс — энергия заряженных частиц в плазме при температуре 100 миллионов градусов, которую так трудно достичь, нагревая плазму, составляет всего лишь 10 кэВ. Это значит, что заряженная частица, несущая заряд, равный заряду электрона, наберет такую энергию, пройдя между электродами, к которым приложено напряжение в 10 кВ.