Установки типа токамак были впервые соз- даны в России (тогда это был СССР). В 1958 году по проблеме УТС был налажен обмен научной информацией между

СССР и США. После 1970 года, когда успех токамаков стал очевиден, к прог- рамме их исследований подключились США, страны Западной Европы и Япония. Аналогичные установки, построенные в США, имеют некоторые конструкционные отличия и называются "стеллараторами".

За 50 лет, прошедших с момента запуска первого токамака, во всем мире было построено около 100 токамаков и стеллараторов. Каждая новая установка приводила к улучшению параметров плазмы, но все более дорогой ценой. Если в начале исследований сооружение одной - двух экспериментальных установок в год было по силам сравнительно небольшой лаборатории, то строительство последнего токамака "ИНТОР" продолжается уже более 20 лет, стоимость этой установки более 10 миллиардов долларов, откуда следует необходимость объединения усилий разных стран.

х – ОГРА- III (Россия)- Сцилла-IV (США)- TFR (Евроатом)

+ - Т-7, Т-10 (Россия) о – PLT (США),

- ИНТОР (ITER - International Termonuclear Experimental Reactor: строящийся реактор)

Параметры ИНТОРа: большой радиус тора 5.2м, малый 1.2м, тепловая мощность 620 МВт. Реактор будет работать в циклическом режиме: время горения термоядерной реакции ок.200с, очистка камеры ок.30с.

Первый проект ИНТОРа был создан еще в 1980 г, в него вошли СССР, США, страны Европейского союза и Япония. По первоначальным планам реактор должен был быть построен в 1985 году. Однако по причинам недостаточного финанси- рования строительство так и не было начато.

В 1992 году было подписано новое соглашение ме- жду Россией, США, Европейским союзом и Япони- ей, срок запуска отодвинут на 2005 год. Проект был переработан, созданы и прошли успешное ис- пытание отдельные узлы, но строительство так и не было начато. В 1999 г к проекту присоедини- лись Канада и Казахстан, но вышли США. В 2001 году в Москве прошла международная конферен- ция по проекту ИНТОР, констатировавшая полную готовность проекта к началу строительства. Одна- ко строительство так и не начато ввиду отсутствия финансирования. Не определено даже место стро- ительства (наиболее вероятные претенденты: Франция, Япония, Канада).

Инерционное удержание плазмы

Второй возможный путь достижения УТС заключа- ется в быстром нагревании малых объемов кон- денсированного вещества. Согласно критерию Ло- усона, при плотности 5·1022см-3 (плотность заморо- женной d-t смеси) достаточно удерживать плазму в течение времени 2·10-9сек, что сравнимо с дли- тельностью импульсов современных лазеров.

Схема лазерного УТС: одновременное облучение со всех сторон мишени из замороженной d-t смеси мощными лазерными импульсами.

Установка «Искра-5» (Россия, ВНИИЭФ) имеет 12 лазерных каналов с общей энергией излучения 30 кДж. Мишень: d-t смесь в виде льда при температуре 14К в многослойной обо- лочке: внутренние слои предохраняют от перегрева, внеш- ние при испарении создают реактивный импульс, сжимающий мишень.

Мюонный катализ

Мюон (мю-мезон) имеет массу покоя, примерно в 200 раз больше, чем масса электрона, и время жизни 2.2 миллисекунды. По остальным свойст- вам он аналогичен электрону и может заменить его в атомной оболочке, образовав мезоатом. Ра- диус орбиты мюона примерно в 200 раз меньше радиуса орбиты электрона, т.е. мезоатом пример- но в 200 раз меньше, чем обычный атом. Т.к. ме- зоатом электрически нейтрален, он может при- близиться к ядру обычного атома на расстояние, при котором произойдет реакция синтеза, и для этого нет необходимости нагревать газ до высо- ких температур.

Если реакция синтеза произойдет до распада мю- она, то этот мюон может успеть инициировать 2- ю, 3-ю и т.д. реакции, играя роль катализатора.

Проблема в короткой жизни мюона. Т.к. масса мюона примерно 106 Мэв, а в каждой реакции синтеза выделяется примерно 17 Мэв энергии, то для компенсации энергетических затрат на образование мюона за время своей жизни 2.2мс мюон должен инициировать в среднем не менее

6 таких реакций (а с учетом неизбежных потерь энергии - более 10).

Предварительные эксперименты говорят, что тео- ретически это возможно. Проблема мюонного катализа находится на стадии научного обсуж- дения.