§42. Импульсные ускорители заряженных частиц.
Одном из элементов электронно-импульсного двигателя
(ЭИД), описанного в предыдущем параграфе, является электронная пушка, задача
которой - обеспечить как можно более высокий ток.
Аналогичная
задача стоит перед ускорителями, работающими на синтез химических элементов - в
них необходимо обеспечить как можно больший ток. Причем больший ток не за счет
большей скорости (энергии) частиц, достигаемой сегодня на крупных
исследовательских кольцевых ускорителях, а за счет большей интенсивности
частиц. Наибольшую интенсивность частиц сегодня обеспечивают циклотроны, но и
их мощностей сегодня уже недостаточно (например, при синтезе сверхтяжелых
элементов использование циклотронов на пределе их мощности позволяет получить
лишь единичные атомы, в то время как для стоящих задач необходимо производить
значительно более крупные количества этих элементов).
Простые расчеты показывают, что в настоящее время
невозможно создать ускорители для ЭИДов и для синтеза
элементов, если это будут ускорители непрерывного действия: в таких ускорителях
надо будет достигнуть значений тока и плотностей энергии, на несколько порядков
превышающие максимально достигнутые на сегодняшний день. Поэтому выход - в использовании ускорителей
импульсного действия.
Например,
импульс длится в течение одной тысячной доли секунды, а в течение следующих
нескольких секунд происходит накопление энергии для следующего импульса. Таким образом, обеспечивается большая мощность (а в ЭИДах) - большой реактивный импульс) при приемлемых
значениях затрачиваемой энергии.
Чтобы
конструкция выдержала такие значения тока и потока энергии, предлагается
использовать схему с «виртуальными
сетками».
Описанная
техническая схема - импульсный ускоритель заряженных частиц, который может
работать и как реактивный двигатель - должна будет стать первым техническим
устройством, разрабатываемым в рамках реализации будущих космического
и ядреного проектов. Описание принципиальной схемы
работы дано в проекте линейного ускорителя на открытом резонаторе (http://buslaev1978.narod.ru/diplom.html), задача стоит в том, чтобы провести
экспериментальную отработку реактивного двигателя. Параллельно
в системе будет создаваться мощный поток заряженных частиц (в числе которых
могут использоваться как электроны, так и ионы тяжелых элементов), с высоким
током, который можно использовать для ядерных реакций, в которых требуется
очень большой ток частиц - речь идет в первую очередь о реакциях по синтезу
сверхтяжелых элементов.
Такой
проект можно условно назвать "ускорительно-вычислительным комплексом"
(http://element114.narod.ru/Projects/mkf2.html), который должен будет стать основным элементом в
реализации первого этапа предлагаемой нами научной программы (http://element114.narod.ru/programma.html).