Идея магнитного удержания
Кроме всевозможных колебаний, коллективные движения плазмы могут происходить и в виде потоков, наподобие движения газа или жидкости. При этом в плазме возникают собственные электрические и магнитные поля, которые, наряду с внешними электрическими и магнитными полями, влияют в свою очередь на движение плазмы. Вот эти коллективные свойства и делают проблему управления поведением плазмы такой сложной.
Теперь мы достаточно подготовлены, чтобы понять, каким образом можно удерживать горячую плазму магнитным полем. При температуре 108 К, которую нужно получить в термоядерном реакторе, скорость ионов дейтерия будет около 106 м/с, а электронов. Если эти частицы поместить в магнитное поле с индукцией в 1 Тл, радиус ларморовской окружности будет для ионов дейтерия около 2 см, а для электронов — 0,03 см. Так что наложение магнитного поля позволяет ограничить движение отдельных частиц этими пределами и таким образом изолировать их от стенок реактора.
Удержание отдельных частиц с помощью магнитного поля очень хорошо отработано при создании ускорителей заряженных частиц. В современных ускорителях частицы удерживаются в магнитном поле синхрофазотрона на протяжении многих миллионов оборотов. Поэтому, если бы речь шла только об удержании отдельных заряженных частиц, термоядерный реактор можно было бы создать довольно просто. Но нам нужно удерживать не отдельные заряженные частицы, а плазму, и это существенно меняет дело.