§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).