# Как спасти термоядерные реакторы?

Andrew Lem

How to save thermonuclear reactors? Read in English


Как спасти термоядерные реакторы?


ОТКРЫТЫЕ ЛОВУШКИ - разновидность магнитных ловушек для удержания термоядерной плазмы в определённом объёме пространства, ограниченном в направлении вдоль поля. В отличие от замкнутых ловушек (токамаков, стеллараторов), имеющих форму тороида, для О. л. характерна линейная геометрия, причём силовые линии магн. поля пересекают торцевые поверхности плазмы (с последним обстоятельством и связано происхождение термина "О. л." - они "открыты" с торцов).

О. л. имеют ряд потенц. преимуществ по сравнению с замкнутыми: они проще в инженерном отношении, в них более эффективно используется энергия удерживающего плазму магн. поля, легче решается проблема удаления из плазмы тяжёлых примесей и продуктов термоядерной реакции, мн. разновидности О. л. могут работать в полностью стационарном режиме. Однако возможность реализации этих преимуществ в термоядерном реакторе на основе О. л. требует ещё эксперим. доказательств.

Пробкотрон - наиб. распространённый тип О. л. (рис. 1, а). Предложен в нач. 1950-х гг. независимо Г. И. Будкером и Р. Постом (R. Post). Участки сильного магн. поля на концах этой ловушки удерживают плазму, поэтому их наз. магн. пробками.


Рис. 1. Различные типы открытых магнитных ловушек (точками показана плазма): а - пробкотрон; б - амбиполярная ловушка (О - длинный центральный пробкотрон, 1 - короткие концевые пробкотроны); в - антипробкотрон (0 - куль магнитного поля, А - осевая щель, В - кольцевая щель); г - многопробочная ловушка.

Логическая ошибка.

Итак не смотря на перспективность пробкоттронной конструкции термоядерного реактора, учёные отказались от этой конструкции.


Было обвялено, что слабое место -- это магнитные пробки.


Утверждается, что именно магнитные пробки не справляются с удержанием плазмы в полости реактора. И было предложено заменить пробкотроны на Тороидальные М. л.


Естественно не помогло. Но вместо того, чтобы признать свою ошибку. То есть признать, что проборони не работает вовсе не из-за слабых магнитных пробок, а совсем по неким другим причинам. Учёные продолжают упираться в своих заблуждениях.


Почему не работает токомаки и пробкотроны.


Причина почему подобные конструкции никогда не будут работать на поверхности. Например в учебнике Вы можете прочитать, что "во внешнем магнитном поле плазма ведёт себя как диамагнитная среда". Но это не совсем точно. Как только мы превращаем вещество в плазму или в набор из положительно заряженных ионов и отрицательно заряженных электронов. Проявляются диамагнитные и парамагнитные свойства и электронов и протонов (ионов). Электроны в плазме это по сути электронный газ. Магнитные свойства электронного газа складываются из диамагнитного и втрое его превышающего парамагнитного эффектов. Парамагнитный эффект обусловлен изменением ориентации спина электрона относительно внешнего магнитного пол.


То есть электроны втягиваются в магнитное поле. А протоны (ионы) и т.д. как раз наоборот являются диамагнетиками. И поэтому если мы будем в токомаках создавать сверхсильные магнитные поля. Протоны или ионы будут под действиями и центробежных сил и в первую очередь диамагнитных сил легко и просто покидают зону с повышенной плотностью магнитного поля и соприкасаться со стенками реакторов. Что и наблюдается во всех "магнитных термоядерных реакторах". То есть в конструкции и пробкотронов и токомаков принципиальная ошибка. В них удерживающее магнитное поле плотное в центре и ослабевает от центра к периферии. Таким образом диамагнитные силы направлены строго от центра к стенкам. И чем больше и сильнее мы будем использовать электромагниты тем больше будет выталкивающая плазму из удерживающего магнитного поля диамагнитная сила.

Что делать?


Теперь точно известно, что и замена пробкотрона на "бублик" особо ничего не дало. Частицы плазмы как слетали с "осей" или силовых линий магнитного поля так и слетают. И это естественно диамагнитные свойства протонов (ионов) отменить сложно если вообще возможно. Поэтому с увеличением нагрева и рано или поздно диамагнитные и центробежные силы срывают с "осей" или силовых линий магнитного поля, вокруг которых вихрем носятся заряженные частицы.


Первый способ. Следует изменить плотность магнитного поля так, что бы в центре магнитное поле было менее плотное и становилось плотнее к периферии.


Таким образом диамагнитные свойства протонов (ионов) в какой-то мере смогут противостоять центробежным силам так как диамагнитные силы действующие на протоны будут действовать к центру "жгута", а не к внешним стенкам ловушки. При такой конфигурации электроны под действием пармагнитных сил соберутся преимущественно на внешней стороне магнитного кольцевого поля, а вот протоны (ионы) наоборот под действием диамагнитных сил переместятся в центр. При условии что эта диамагнитная сила будет больше центробежной. Понятно, что создать пробкотрон или бублик с подобный распределением плотности кольцевого магнитного поля технически очень сложно если вообще возможно. Поэтому следует рассмотреть и второй путь.


Второй способ. В рамках этого второго пути нам надо эту вакханалию с мешаниной и вращением частиц просто остановить. Да так, чтобы все частицы замерли только замершие частицы станут не способны покинуть пределы рабочей камеры термоядерного реактора. И сделать это можно превратив 'бутылку' не в крест, а в магнитного 'ежа'


Именно по такому пути пошли ученые понявшик, что традиционные токамаки это тупик. И эту идею в полне можно развить.


Как только частицы плазмы попадают в такое перекрёстное магнитное поле движение по спирали вокруг силовых линий существенно ограничивается, это объясняется тем, что перекрёстное расположение силовых линий очень мешает вращаться заряженным частицам вокруг силовых линий магнитного поля находящихся перпендикулярно друг к другу. Далее на протоны действуют и диамагнитные силы.


Все вещества являются диамагнетиками, в той или иной степени. И частицы плазмы тоже обладают этим свойством. Это проявление диамагнетизма плазмы: она всегда стремится перейти в область более слабого магнитного поля. В предлагаемой конструкции для удержания плазмы ионизированный сгусток расположен так, что магнитное поле возрастает по плотности от центра сгустка во все направления, т.е. плазма находится в области минимального магнитного поля. И на сгусток плазмы будут действовать сдавливающие его силы. Также между частицами сгустка будут действовать силы Кулона.


Собирая или сближая заряженные частицы плазмы разных знаков между собой на минимальное расстояние. В итоге облако плазмы под действием сил Кулона и Диамагнитных сил соберётся в условном центре магнитное ловушки.


Обжимаемое диамагнитными силами и частично силами Кулона, действующими между положительными и отрицательными частицами плазмы.


О давлении.


Чем больше будет сжимающее действие Диамагнитных сил, тем лучше. Чем выше температура плазмы, тем сильнее тепловое движение частиц плазмы. И тем выше вероятность попадания частиц на стенки реактора. В этом и есть суть проблемы, в том, что частицы плазмы не обездвижены в пространстве. А вот диамагнитные силы в данной конструкции будут собирать частицы плазмы в центре ловушки подменяя собой силы гравитации, действующие на солнечную плазму. Чем больше будет это давление, тем лучше.


Очевидно, что для того, чтобы предотвратить взаимодействие плазмы со стенками реактора достаточно просто обездвижить частицы плазмы в пространстве. И тогда ни к каким стенкам частицы плазмы не полетят. Далее, чем выше давление, тем при более высоких температурах закипает, например, вода. То есть хаос в системе наступает не при 100 градусах как при нормальном давлении, а при более высоких температурах.


Эпилог.


Вот так убрав движение зарядов или частичек плазмы в магнитном поле можно надеяться, что накачанные энергией частицы плазмы сольются в термоядерной реакции. Под действием двух сжимающих сил "Диамагнитной силы" и "Сил Кулона". Это как при варке каши если мешаешь ложкой каша не пригорает отсюда и все неудачи с токомаками и пробкотронами. Но перестань мешать и каша пригорает или реакция пойдёт.


Литература


http://femto.com.ua/articles/part_2/2692.html

https://online.mephi.ru/courses/physics/electricity/data/course/5/5.3.html

https://www.booksite.ru/fulltext/1/001/008/072/391.htm

"Плазма в магнитном поле, 1970" https://www.youtube.com/watch?v=UHfCaqyZ5EY&t=204

http://plasma.mephi.ru/ru/uploads/files/Lecture_reports/[S.K._ZHdanov,_V.A._Kurnaev,_M.K._Romanovsky,_I.V.(Основы%20физических%20процессов%20в%20плазме%20и%20плазменных%20установках).pdf


https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%BE%D0%BA%D0%B0%D0%BC%D0%B0%D0%BA

4. Curtis G. Callan, Jr. Dyon-fermion dynamics (англ.) // Phys. Rev. D : journal. - 1982. - Vol. 26, no. 8. - P. 2058-2068. - doi:10.1103/PhysRevD.26.2058.

5. B. V. Sreekantan. Searches for Proton Decay and Superheavy Magnetic Monopoles (англ.) // Journal of Astrophysics and Astronomy (англ.)рус. : journal. - 1984. - Vol. 5. - P. 251-271. - doi:10.1007/BF02714542. - Bibcode: 1984JApA....5..251S

6. https://ru.wikipedia.org/wiki/Фотонный_двигатель

https://www.youtube.com/watch?v=ZpdeJGMuNnc

https://studfile.net/preview/5154475/page:4/

http://adopt-zu.soroka.org.ua/index.html

https://studfile.net/preview/7659081/

http://physelec.phys.msu.ru/files/courseworks2020/Скляренко_выступление.pdf