Газодинамическая ловушка: результаты исследований и перспективы

Газодинамическая ловушка (ГДЛ) представляет собой одну из версий открытой магнитной ловушки, особенность которой заключается в большом расстоянии между магнитными пробками, превышающим среднюю длину пробега ионов по отношению к рассеянию в конус потерь, а также в большом пробочном отношении ($R \sim 100, R = B_{\text{max}}/B_{\text{min}}$ — отношение магнитных полей в пробке и в центре ловушки) и осесимметричной геометрии. В этих условиях, в отличие от обычной открытой ловушки, плазма имеет изотропную максвелловскую функцию распределения. Скорость потерь ионов через концевые пробки определяется системой простых газодинамических уравнений, с чем и связано название ловушки. Время жизни плазмы в ГДЛ по порядку величины равно $LR/V_{\text{Ti}}$, где $L$ — длина ловушки, $V_{\text{Ti}}$ — тепловая скорость ионов. Таким образом, увеличение длины ловушки и пробочного отношения позволяет, в принципе, получить время удержания, достаточное для термоядерных приложений. Обсуждаются экспериментальные результаты по удержанию и нагреву плазмы, полученные в исследованиях на установке ГДЛ в Новосибирске. Рассмотрены перспективы создания на основе ГДЛ мощного источника нейтронов, который может быть использован для испытания материалов для первой стенки термоядерного реактора, а также в дальнейшем в качестве драйвера для подкритических реакторов деления.