Спойлер: не сдаётся.

1. В чём вообще смысл термояда?

Термоядерная реакция — это не удар, а массовое случайное сближение частиц.

Реакция идёт, когда одновременно выполнены три условия (критерий Лоусона):

где:

• n — плотность частиц (1/м³)

• T — температура (кэВ)

• τ — время удержания (с)

👉 Если хоть один параметр мал — всё разваливается.

2. Что делает ускоритель?

Ускоритель — это не нагрев, а упорядоченное движение.

• Частицы летят в одном направлении

• Скорость огромная

• Но взаимодействуют они редко

Это принципиально важно.

3. Сколько энергии даёт реакция?

Берём лучшую реакцию — D + T:

EDT=17.6 МэВE_{DT} = 17.6 \text{ МэВ}EDT=17.6 МэВ

Звучит круто.
Но теперь — неприятная часть.

4. Сечение реакции — главный убийца мечты

Вероятность реакции задаётся сечением σ\sigmaσ:

Для D–T при оптимальной энергии:

Это очень мало.
Меньше, чем шанс выиграть в лотерею, стоя на Луне.

5. А теперь твои параметры (реалистично)

Ты хочешь:

• Ток пучка: 40 А

• Диаметр: 0.5 мм

• Энергия: 200 кэВ

Посчитаем плотность:

Число частиц в секунду:

Скорость ионов:

Плотность в пучке:

👉 Это в 1000 раз меньше, чем в токамаке.

6. Сколько реакций реально происходит?

Формула частоты реакций:

Подставляем:

Энергия:

📌 ТРИ СТОТЫХ ВАТТА.

7. «Но если 16 пучков?!»

Умножаем на 16:

P≈0.5 Вт

Поздравляю.
Ты зажёг ночник, а не звезду.

8. Почему не спасают:

❌ Магнитное сжатие

❌ Пинч-эффект

❌ Адиабатический нагрев

Потому что:

• Пинч → неустойчивости

• Сжатие → рост кулоновского рассеяния

• Упорядоченный поток → меньше столкновений

Ускоритель убивает саму суть термояда.

9. Главный приговор

Пучковый термояд — это не термояд.

Это:

• ускорительная физика

• источники нейтронов

• диагностика плазмы

• гибридные схемы (как усилитель, но не как реактор)

👉 Он никогда не станет источником энергии.

10. Итог (коротко, чтобы запомнили)

• 🔹 Ускоритель ≠ температура

• 🔹 Температура ≠ плотность

• 🔹 Плотность ≠ удержание

• 🔹 А без удержания нет реакции

Эпилог от академика

«Если бы термояд зажигался фокусировкой пучков,
мы бы уже сто лет топили города ускорителями.»

Но физика — жестокая, скучная и честная.

Ключевые фишки:

• Безнейтронная реакция (D + ³He): минимум радиации, нет активации материалов.

• Самоподдержание: часть энергии идёт на питание собственных систем.

• Высокий удельный импульс — в сотни раз выше, чем у химических двигателей.

Как это работает (коротко о физике)

• Плазма удерживается магнитным полем (~5 Тл) в линейной ловушке.

• МГД‑генератор «снимает» энергию потока: движущаяся в магнитном поле плазма порождает ток между электродами.

• Электричество питает магниты и системы нагрева; избыток можно использовать для бортовых нужд.

• Выхлоп создаёт тягу: плазма истекает со скоростью ~1 000 000 м/с.

Почему это прорыв для полёта на Марс?

Сравним с альтернативами:

1. Химические ракетные двигатели (как у SpaceX, NASA):

   • Тяга большая (тысячи кН), но удельный импульс мал (~450 с).

   • Чтобы долететь до Марса, нужно огромное количество топлива — миссия растягивается на месяцы, а стартовая масса ракеты становится гигантской.

   • Неэффективно для регулярных полётов.

2. Ядерные тепловые двигатели (например, проект NERVA):

   • Удельный импульс ~900 с — лучше химии, но всё ещё скромно.

   • Тяга ~250 кН, но радиационная безопасность и политика сильно тормозят развитие.

   • Требуют сложных систем охлаждения и защиты.

3. Наш ТЯРД:

   • Тяга: ~167 кН (меньше, чем у химии, но достаточна для разгона).

   • Удельный импульс: ~102 000 с (в ~230 раз выше, чем у химии!).

   • Массовый расход плазмы: всего ~0,167 кг/с — топливо экономится фантастически.

   • Время полёта: за счёт длительного, но эффективного разгона можно достичь Марса за 30–60  дней вместо 6–9  месяцев.

   • Безопасность: безнейтронная реакция → меньше радиации, проще защита экипажа.

Плюсы для пилотируемой миссии

• Скорость: быстрый перелёт снижает риски:

  • меньше облучения от космических лучей;

  • меньше запасов еды, воды, кислорода;

  • ниже психологическая нагрузка на экипаж.

• Экономичность: малое потребление топлива → можно взять больше полезной нагрузки (жильё, оборудование, запасы).

• Надёжность: самоподдержание (избыточная мощность ~54 МВт) позволяет резервировать системы и иметь запас энергии.

• Модульность: можно масштабировать под разные задачи (грузовые миссии, пилотируемые экспедиции).

А что с минусами?

Конечно, есть сложности:

• Удержание плазмы: линейные ловушки имеют продольные потери — нужны продвинутые магнитные конфигурации.

• Отвод тепла: ~145 МВт тепла надо сбрасывать (жидкостное охлаждение + радиационные панели).

• Материалы: экстремальные температуры и потоки частиц требуют суперсплавов и композитов.

• Топливо ³He: на Земле его мало (потенциально добывать на Луне).

• Масса двигателя: ~32,5 т (много, но оправдано выгодой по Δv).

Итог

ТЯРД — не фантастика, а реальная инженерная задача. Его плюсы:

• быстрый перелёт на Марс (30–60 дней);

• высокая эффективность (удельный импульс ~102 000 с);

• безопасность для экипажа (безнейтронная реакция);

• самоподдержание и избыточная энергия

Что думаете? Верите в термоядерные ракеты? Пишите в комменты!

P. S. Сначала нужно освоить Луну и накопать гелий 3 а там и на Марс ☺.

В сферическом токамаке ST40 учёные наблюдают поведение плазмы во время термоядерного синтеза, фиксируя видимое излучение зелёного и красного света. Мощные магниты формируют и нагревают плазменные облака с помощью внешних источников. Основная проблема — затраты на магниты и нагрев часто превышают вырабатываемую энергию, но исследователи приближаются к устойчивым реакциям с положительным энергетическим балансом.

Термоядерный синтез безопасен: при отключении магнитов и нагрева реакция быстро прекращается. Она может повредить стенки камеры, но остывает мгновенно, исключая катастрофу. Процесс происходит в вакуумных условиях, поэтому в случае аварии утечка минимальна — весь воздух из зала втянется в камеру. Вероятность взрыва близка к нулю.

Детальнее: https://www.world-nuclear-news.org/articles/wendelstein-7-x-...