Искусственное Солнце

МЕДИЦИНА И АСТРОФИЗИКА

К больному приглашен врач. С чего он начинает? С того, что узнает симптомы болезни: осматривает человека, измеряет температуру, кровяное давление и т. д. Физики, желающие «вылечить» плазму, сделать разряды устойчивыми и долговечными, поступают примерно так же: определяют температуру плазмы, стараются отыскать «симптомы» ее «заболеваний».

Очень неприятно, когда врачу, чтобы поставить диагноз, приходится вторгаться внутрь организма больного, Гораздо проще все узнать по внешним признакам и со слов заболевшего. Физик, изучающий плазму, тоже не любит теперь бесцеремонно врезаться в ее нежное тело всякого рода зондами и датчиками. Куда удобнее и надежнее судить о состоянии плазмы по испускаемым ею излучениям.

Но таким способом давно пользуются астрофизики — исследователи Солнца, звезд, далеких галактик (вы ведь помните: именно солнечный луч выдал ученым бесчисленные секреты нашего светила).

Неудивительно, что в диагностике плазмы (отрасль физики, получившая свое имя от чисто медицинского и всем известного термина «диагноз») лучшими считаются астрофизические способы исследования. Изучая плазму, ученые подошли даже к созданию новой научной дисциплины, название которой звучит парадоксально: «экспериментальная астрофизика».

Да, раз уж речь идет об изготовлении искусственных небесных светил, то и изучать их приходится по-астрономически.

В наши дни диагностика плазмы и экспериментальная астрофизика делают еще только первые шаги. Уверенно устанавливать температуру плазмы, выявлять симптомы плазменных недугов, разыскивать их глубинные причины пока очень трудно. Это особенно отчетливо проявилось при экспериментах с тороидальными камерами.

Например, измерение температуры разряда было необычайно сложной задачей для экспериментаторов, работавших на «Зэте». Обычный спектральный метод, по которому физики узнали, как нагрета атмосфера Солнца, оказался негодным, ибо раскаленная дейтериевая плазма почти не светилась. Ведь свет испускают атомы, а в дейтериевой плазме они были вдребезги разбиты.

Решили пойти обходным путем.

В дейтерий добавляли малые примеси более тяжелых атомов (кислорода, азота). Они хоть и разбивались в разряде, но не полностью и поэтому оставались способными испускать свет. По тонким же особенностям спектров излучения таких наполовину разрушенных атомов можно пытаться судить о скоростях их движения. А отсюда уже следовали заключения о температуре плазмы.

Эту методику измерения температуры многие физики признали чересчур сложной, недостаточно разработанной и потому не слишком надеждой. Измеряться могла не только температура, но и просто скорость разогнанных, как в ускорителе, сгусточков плазмы. Недаром первоначальную, оценку температуры разряда в «Зэте» (5 миллионов градусов) впоследствии подвергли сомнению сами же английские ученые. В действительности там развивается не более миллиона градусов (а вернее всего, еще гораздо меньше).