В статье поднимается вопрос о пересмотре электродинамики Максвелла и отказе от калибровки Лоренца. Сравнительно скромные результаты многолетней работы коллектива НИЦ «Курчатовский институт» над созданием термоядерных реакторов на базе токамаков, во многом обусловлены значительным отличием реальной электродинамике токамаков от электродинамики Максвелла. Туннельный эффект открывает путь к созданию действительно управляемого ядерного синтеза. В статье говорится, что замена спорного релятивистского представления о увеличении массы движущегося заряда до бесконечности при приближении к скорости света, на более приемлемое с физической точки зрения представление о деформации электрического поля движущего заряда и уменьшения до нуля силы взаимодействия с ним, требует новой электродинамики для расчета энергии заряженных частиц в ускорителях и коллайдерах.

Ключевые слова: Токамак (тороидальная камера для плазмы с магнитными катушками), ускоритель, коллайдер, тороидальное (несиловое) магнитное поле, полоидальное (силовое) магнитное поле, векторный потенциал А.

Tokamaks, accelerators, colliders and Maxwell’s electrodynamics
Stanislav Konstantinov
Department of Physical Electronics, Russian State Pedagogical University, St.Petersburg, RCC”Energy”, Russia

Abstract: The article raises the question of revision of Maxwell’s electrodynamics and the refusal from of the Lorentz calibration. Relatively modest results of years of work of the collective of the National Research Centre "Kurchatov Institute" in the creation of a fusion reactor based on the tokamak due to the fact that Maxwell’s electrodynamics is very different from the real electrodynamics in a tokamak. The tunnel effect points the way for a truly controlled nuclear fusion. The article says that the replacement of the controversial relativistic idea of increasing the mass of the moving charge to infinity when approaching the speed of light, a more acceptable from a physical point of view of understanding of the deformation of the electric field of a moving charge and reduced to zero the force of interaction with them, requires a new electrodynamic theory to calculate energy charged particles in accelerators and colliders.

Keywords: Tokamak (toroidal chamber with magnetic coils for plasma confinement), accelerator, collider, a toroidal (non-force) magnetic field, poloidal (force) magnetic field, vector potential A .

1.Введение

В 2016 году исполнилось 10 лет (2006) с начала проекта Международного термоядерного экспериментального реактора – ИТЭР (International Thermonuclear Experimental Reactor), реализуемого в настоящее время во Франции совместными усилиями Европейского союза, Индии, Китая, Кореи, России, США и Японии. В первую очередь, упор делается на перспективу использования токамаков в качестве термоядерного (14 Мэв) источника нейтронов в индуктивном режиме работы. Стационарный режим, связанный с длительным удержанием плазмы в токамаке, отнесен на далекую перспективу. В июне 2016г появилось сообщение о переносе срока окончания работ с 2020г на 2025г. Сегодня можно говорить о сложной задаче, с которой столкнулись создатели проекта ИТЭР. Сравнительно скромные результаты многолетней работы коллектива Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» над созданием термоядерных реакторов на базе токамаков, во многом обусловлены значительным отличием реальной электродинамики токамаков от электродинамики, описываемой на основании классических уравнений Максвелла. Горячие частицы плазмы движутся вдоль силовых линий магнитного поля произвольной топологии к стенкам токамака и разрушают его [1].

История токамаков началась с письма сержанта срочной службы Олега Александровича Лаврентьева в ЦК ВКП(б) от 22 июля 1950 г., в котором предлагалось создать систему с электростатическим удержанием горячей плазмы для осуществления управляемого термоядерного синтеза (УТС). УТС это синтез более тяжелых атомных ядер из более легких. При температуре около 100 миллионов градусов исходные нуклоны или легкие ядра могут преодолевать силы отталкивания и сближаться на расстояния действия ядерных сил притяжения. Процесс слияния легких ядер и образование тяжелых атомных ядер сопровождается выделением колоссальной энергии. Природным термоядерным реактором является Солнце, где уже миллиарды лет происходит неуправляемый термоядерный синтез – из тяжелого водорода дейтерия образуется гелий с выделением огромного количества энергии. В земных условиях неисчерпаемым источником водорода может служить вода, что открывает огромные перспективы перед термоядерной энергетикой. В октябре 1950г. А.Д.Сахаров и И.Е.Тамм подготовили теоретическое обоснование магнитного термоядерного реактора (МТР) и сделали первые оценки его параметров. В январе 1951г. И.В.Курчатов поддержал развитие работ по МТР и 5 мая 1951г. Постановлением Совета министров, подписанным И.В.Сталиным, практическая разработка МТР была поручена Лаборатории измерительных приборов ЛИПАН, в настоящее время - Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт». Первая тороидальная установка с сильным продольным магнитным полем ТМП (тор с магнитным полем) была построена в ЛИПАНе в 1955г.

2. Реальная электродинамика токамаков

Токамак представляет собой тороидальную камеру с магнитными катушками, предназначенную для магнитного удержания плазмы с целью достижения условий, необходимых для протекания управляемого термоядерного синтеза. Для создания магнитной ловушки используется комбинация магнитных полей: сильного тороидального поля Вт и более слабого (в сто раз) полоидального поля Вp , а также поля Вi тока I, протекающего по плазменному шнуру. Наличие Вi необходимо для стабильного удержания плазмы. Считается, что плазма устойчива в токамаке, если выполняется критерий Шафранова – Крускаля:

Вт / Вi > R/α (1)

где R - радиус окружности плазменного кольца,

α – радиус поперечного сечения плазменного шнура.

Однако, работы главного научного сотрудника Сибирского отделения РАН профессора В.В.Аксенова [1,2], позволили установить, что сложная конфигурация силовых линий магнитного поля внутри токамака отличается от тороидальной, в результате чего частицы горячей плазмы в «бублике» токамака устремляются по силовым линиям магнитного поля произвольной топологии к стенкам токамака и разрушают его.

формате PDF (229Кб)