Интересные результаты получены в Институте атомной энергии имени И. В. Курчатова на установке «Токамак-7», где впервые использованы сверхпроводящие магнитные системы.
Пуск этой установки ожидался с некоторым трепетом — очень хотелось знать, насколько устойчиво она будет работать. Оказалось, что «Токамак-7» работает устойчиво, надежно, его непрерывно эксплуатируют месяцами, включают для проведения исследований на целый день без перерывов, в то время как более ранние машины таких масштабов включались для кратковременных экспериментов на считанные секунды. За счет сверхпроводящих магнитов «Токамак-7» несравненно экономичнее своих предшественников.
Надежность установки, которую можно считать прообразом реального реактора, вселяет оптимизм, главный источник которого — полученные на «токамаках» параметры плазмы, уже близкие к тем, что должны обеспечить непрерывную реакцию с выделением энергии.
Можно предположить, что термоядерный реактор на основе «токамака» будет работать или непрерывно, или многоминутными циклами с примерно секундными перерывами для выполнения некоторых вспомогательных операций. Чтобы получить устойчивую самоподдерживающуюся реакцию, которая будет выделять больше энергии, чем потребляет установка, нужно иметь достаточно плотную водородную (точнее, дейтерий-тритиевую) плазму (то есть само термоядерное горючее) и удерживать ее длительное время без заметного снижения начальной температуры.
Сейчас на разных установках получены параметры, довольно близкие к требуемым, но добыты они раздельно, не комплексно. Если, например, температура близка к термоядерной, то при этом плотность плазмы или время сохранения нужной температуры в несколько раз меньше, чем требуется. Уже само это «в несколько раз меньше», огорчительное для человека непосвященного, говорит о заметном прогрессе физики — еще не так давно параметры плазмы в «токамаках» в сотни и даже в тысячи раз отличались от того, что нужно для самоподдерживающейся реакции.
Четыре группы исследователей сейчас создают установки, в которых они надеются зафиксировать весь необходимый комплекс параметров, — в СССР, США, Японии и в Объединении европейских стран. Совместными усилиями этих групп по инициативе Советского Союза разработан проект крупнейшего международного «токамака» «Интор», который мог бы заметно превзойти не только существующие, но и проектируемые национальные установки, сделав таким образом важный шаг от экспериментов к термоядерной электростанции.
Интенсивно развиваются и работы по исследованию инерциальных систем, где энергию предполагается получить, так сказать, в пулеметном режиме — от непрерывной очереди термоядерных микровзрывов в сильно сжимаемых микроскопических дейтерий-тритиевых мишенях, которые одна за другой поступают в реактор.
Сейчас исследуются три основные сжимающие системы для инерциальных установок — мощное лазерное излучение, интенсивные пучки электронов или ионов и сильные магнитные поля. Исторически раньше других начались работы в области лазерного термоядерного синтеза, причем здесь много интересных пионерских работ выполнено в ФИАНе — Физическом институте имени П. Н. Лебедева.
Сейчас уже можно сказать, что результаты, которые получат на инерциальных установках, будут определяться мощностью, вложенной в мишень. Судя по всему, это должна быть внушительная величина — примерно 1014 ватт, то есть сто миллионов мегаватт. Как известно, увеличить мощность можно двумя путями: повышая энергию или уменьшая время, в течение которого она действует. Сейчас на всех трех направлениях — лазеры, пучки частиц и магнитные поля — получены довольно большие мощности, но при разных соотношениях энергии и длительности импульса: в лазерных системах при сравнительно небольшой энергии и рекордно коротких импульсах, в системах с магнитным сжатием, наоборот, при большой энергии и довольно продолжительном импульсе и, наконец, в установках с пучками частиц, таких, например, как советская «Ангара-1», при некоторых промежуточных параметрах. Ведущиеся работы позволят решить, какой из трех, как сейчас принято говорить, драйверов имеет основные достоинства.