Джери Василатос
Изгубените открития (127)

Топилката

Термоядреният синтез се използвала при водородната бомба. Научната общност говорела само за водородната енергия. Фарнсуорт също се заел с проблема за контролирана термоядрена реакция. Температурата на газа трябвало да бъде невъобразимо висока и да се задържа в стабилно състояние. Към 1953 г. той у него се родила идеята как да използва феномена на малката звезда за получаването на контролирани термоядрени реакции. Публикувал теоретична разработка върху използваемата термоядрена енергия.

През 1959 г. Х. С. Джинийн (Райтън) поканил д-р Фарнсуорт да говори през борда на директорите на „Ай Ти Ти“ за контролираната термоядрена реакция. Това било направено след изказаните от Американската електрическа компания твърдения, че подобна лекция вече е била изнесена. „Ай Ти Ти“ се обърнала официално към Фарнсуорт, след като той оповестил плановете си да започне проучвания върху термоядрените реакции. Той разработил нова и напълно оригинална лампа, която кръстил „Топилката“. В нея подобните на звезди плазмоиди от деутерий били изолирани, оформени, затворени, стегнати, уравновесени и задвижвани без абсолютно никаква нужда от магнитни прегради. Направил първите опити в домашната си лаборатория, а маркучите на бутилките с деутерий и електрическите кабели минавали през дневната и стигали до мазето. Скоро след това били направени предварителни тестове на първата „Топилка“ в една малка подземна лаборатория на „Ай Ти Ти“. Първият план на термоядрен реактор бил реализиран по-късно, през 1958 г. От „Ай Ти Ти“ наблюдавали цялото проучване и дори пратили свои инспектори в екипа на Фарнсуорт.

„Топилката“ е устройство, което произвежда контролирани термоядрени реакции и не използва магнитни заграждения. Дизайнът бил коренно различен от всички останали по онова време — най-проста оптична електронна система. Самата лампа не е по-голяма от топка за софтбол. В центъра й се намира излъчващ електрони катод, обкръжен от сферичен анод. Върху него е подредена група симетрично разположени дюзи за деутерий. Осите им се срещали в центъра на лампата и изстрелвали йони в реактивния фокус. Може би това е най-усъвършенстваната електронна лампа, създавана някога.

Частиците надеутерия се ускорявали и се събирали в центъра на лампата, като образували подобна на звезда плазмена точка. Не били нужни магнити за задържането на газа. Ядрата, уловени в звездата точка, никога не могат да се освободят от фокуса. Те се задържат на мястото си от собствената си инерция и от бомбардировката с нови ядра. Ядрата били буквално набивани до нужната плътност в центъра чрез процеса на „вътрешно задържане“ — термин, за първи път използван от Фарнсуорт. Потенциалите бегълци били спирани от пластовете околно напрежение и били принуждавани да се върнат обратно в централната точка.

Йонните сачми били държани като в менгеме от приложената енергия. Тази енергия можела да се прилага в центъра почти безкрайно, тъй като уловените ядра не могат да избягат от полето. Ядрата, които „падат“ в центъра на виртуалния електрод, натрупват огромно количество енергия и се държат в достатъчна плътност, за да породят контролирана термоядрена реакция. При достатъчно висока мощност термоядрената реакция може да се продължи и контролира по желания начин. Д-р Фарнсуорт разработил елегантен начин за извличането на отделяната енергия, която си остава електронна по характер. Получената енергия поражда електронно напрежение върху приложеното енергийно поле. Това създава драматичен обратен поток енергия, който може да бъде овладян пряко и използван.

Както звездите управляват собственото си отделяне чрез разширяване и намаляване на плътността на плазмата, така и малките звезди се оказали забележително гъвкави и устойчиви на нестабилни състояния. Всъщност единствените наблюдавани колебания в „Топилката“ били онези, които идвали отвън. Това наложило разработването на нови системи за безопасност. Запазването на постоянното подаване изисквало „чиста“ електрическа енергия.

Нито една система на магнитно задържане не е постигнала подобен успех. Системата на Фарнсуорт била компактна, проста, елегантна и евтина. Той решил проблема за задържането на частиците и преобразуването на енергията с един съвсем прост модел. На 8 октомври 1960 г. реакторът „Топилка 1“ произвел постоянен неутронен поток, когато бил пуснат деутерий при съвсем малки количества подавана енергия. Това означавало, че се извършвал синтез. По време на тези първи опити Фарнсуорт търсел средства за контролиране на термоядрените реакции при повишаването на количеството подавана енергия. Постепенно и стъпка по стъпка се вървяло към постигането на самоподдържаща се реакция.

Фарнсуорт измерил увеличаване на неутронния поток с увеличаването на електростатичната мощност. Методичните експерименти били абсолютно необходими за все още непознатата територия на ядрения синтез. Той отново и отново се занимавал с вероятността за получаване на „неудържима“ реакция и проектирал все нови и нови модели лампи, за да предотврати подобен ужас. Предлагам на читателите да се сдобият с копие на патента му, за да се запознаят по-добре с тези аспекти на дизайна.