Сила тока в плазме

Сила тока в плазме токамака-реактора исчисляется миллионами ампер. Но его вклад в нагрев плазмы невелик. Ток нужен для создания конфигурации магнитного поля, способной удерживать плазму.

Индуктивная обмотка токамака работает по тому же принципу, что и обыкновенный трансформатор. Вторичным витком служит сама плазма. Ток в плазме возбуждается при увеличении тока в индуктивной обмотке. Поэтому он не может существовать непрерывно. Ведь ток в индуктивной обмотке невозможно увеличивать до бесконечности. Поэтому реактор-токамак будет работать в импульсном режиме. В течение первых 5—10 с плазма создается и нагревается до температуры зажигания. Для нагрева используется сначала тепло, выделяемое током, текущим по плазме. А затем, когда температура достигает 10 миллионов градусов и токовый нагрев становится неэффективным, включается дополнительный источник нагрева. Это будет пучок нейтральных атомов или же мощный генератор радиоволн. С помощью дополнительного нагрева температура плазмы поднимается до 100 миллионов градусов и в плазме начинаются термоядерные реакции.

Теперь дополнительные источники нагрева можно выключить и в дальнейшем реактор работает за счет тепла, выделяющегося в самой термоядерной реакции. Эта стадия — горение — длится несколько сотен или даже тысяч секунд, т. е. минут 10—20. Затем ток выключается. Плазма уходит на первую стенку (бедная стенка, ох и тяжко ей приходится в этот момент!). В паузе образовавшийся из плазмы нейтральный газ откачивается. Камера заполняется чистой смесью D+T, и все начинается сначала.