60 yil oldin, 1965-yilning mart oyida T-6 tokamagi ishga tushirilgan edi. 50 yil oldin T-6 asosida takomillashtirilgan T-11 tokamagi ishga tushirildi. T-11 tokamagi ham yaxshilandi va hozirda u T-11M nomi bilan Troitskdagi institutda ishlamoqda. RF TRINITI Davlat ilmiy markazi olimlari unda istiqbolli termoyadroviy qurilmalar uchun texnologiyalarni sinovdan o‘tkazmoqdalar.
T-6, nomidan ko‘rinib turganidek, tokamaklar qatoridagi na birinchisi, na oxirgisi edi. Aytgancha, bu yil sanoat energetikasida boshqariladigan termoyadro sintezidan (BTS) foydalanish g‘oyasining ilk ilmiy muhokamasi ham yubiley sanasiga to‘g‘ri keladi. 1950-yilda Saxalinda harbiy xizmatni o‘tayotgan yosh serjant Oleg Lavrentev KPSS Markaziy Qo‘mitasiga xat yo‘llaydi. Unda u ikkita g‘oyani bayon qiladi, ulardan biri aynan BTSga bag‘ishlangan edi. Oleg Lavrentev yuqori haroratli plazmani yuqori kuchlanishli elektr maydoni yordamida izolyatsiya qiladigan reaktor sxemasini taklif etadi. Xat yadrochi fiziklarga topshiriladi va ular muallif fikrining originalligi hamda jasoratini ta’kidlashadi.
Plazmani magnit yordamida ushlab turadigan toroidal termoyadro reaktorining yanada hayotchan g‘oyasini Andrey Saharov va Igor Tamm ilgari surgan. Bu g‘oya 1951-yil yanvarda tasdiqlangan. Birinchi qurilma o‘sha yilning o‘zida yig‘ilgan. U qalin devorli mis g‘ilofga o‘rnatilgan shisha tordan iborat edi. Reja bo‘yicha, plazma undan o‘tayotgan tok ta’sirida qizishi, devorlar bilan to‘qnashishdan esa mis g‘ilofda hosil bo‘ladigan Fuko toklari yordamida ushlab turilishi kerak edi. Keyinchalik, 1957-yilda Igor Kurchatovning shogirdi Igor Golovin sovet olimlari tomonidan ishlab chiqilayotgan UTSni «tokamak» deb nomlashni taklif qildi. Bu «magnit g‘altakli toroidal kamera» iborasining qisqartmasi edi.
Toroidal konsepsiya stellarator konsepsiyasi bilan raqobatlashdi. Biroq 1968-yilda Novosibirskda o‘tkazilgan UTS bo‘yicha xalqaro anjumanda sovet olimlari tokamaklarda erishilgan tajriba natijalarini e’lon qilishdi. Bu natijalar boshqa turdagi qurilmalarga qaraganda bir necha baravar yaxshi bo‘lib chiqdi. Majoziy ma’noda, ma’ruzalar intellektual «termoyadroviy portlash» bo‘lib chiqdi.
Tokamaklar butun dunyo bo‘ylab paydo bo‘la boshladi va termoyadro ilmiy olamida yetakchi o‘rinni egalladi. 1960-1988-yillar oralig‘ida faqatgina SSSRning o‘zida 21 ta tokamak qurilib, ularning bir qismi boshqa mamlakatlarga topshirildi. Eng muhimi, UTSni tijorat miqyosida amalga oshirish mumkinligini isbotlashi kerak bo‘lgan ITER xalqaro loyihasi ham tokamakdir.
T-6 tokamak qurilmasining muallifi Kurchatov institutining kichik ilmiy xodimi, kelajakda SSSR Davlat mukofoti sovrindori bo‘lgan, Arsimovich atrofidagi eng aqlli va bilimdon olim Vladimir Muxovatov edi. U T-6 qurilmasini toroidal magnit maydonining silliqlik (g‘adir-budursizlik) durdonasi sifatida loyihalagan edi. Qurilma maksimal tok kuchi va minimal barqarorlik zaxiralari bilan ishlashi uchun razryad kamerasi ichida plazmaga juda yaqin joylashgan barqarorlashtiruvchi mis qobiqqa ega edi. Unda plazmaning barqarorligi masalalari batafsil o‘rganildi.
1975-yilda qurilma takomillashtirildi va T-11 deb nomlandi. Unda plazmani tezkor neytral atomlar oqimi yordamida qo‘shimcha qizdirish bo‘yicha maqsadli tajribalar o‘tkazila boshlandi. Bu muhim edi, chunki tokamaklarda plazmani qo‘shimcha isitish o‘sha paytga kelib alohida muammoga aylangan edi. Hisob-kitoblar shuni ko‘rsatdiki, odatiy usulda erishish mumkin bo‘lgan plazmaning eng yuqori harorati, jadal termoyadro reaksiyasi uchun zarur bo‘lgan haroratdan 4-5 barobar past edi. Neytral atomlar kiritish g‘oyasi ijobiy natijalar berdi.
1985-yilda qurilma qismlarga ajratildi, so‘ngra takomillashtirildi va E.A. Azizov tashabbusi bilan diagnostika masalalarini hal qilish uchun T-11M nomi ostida qayta ishga tushirildi. Hozirgi kunda Troitsk shahridagi T-11M tokamagi Rossiyadagi plazmani magnit maydonida ushlab turuvchi uchta faol qurilmadan biridir. U birinchi devorning eng muhim vazifalarini hal etish va yangi takliflarni haqiqiy sharoitlarda sinab ko‘rish uchun materiallar tadqiqoti stendi sifatida ishlaydi.
Birinchi yirik yutuq – barcha rus va bir qator xorijiy tokamaklarning birinchi devorini qoplash uchun karborandan foydalanib boronlash usulini qo‘llash orqali aralashmalar darajasini kamaytirish bo‘ldi. Ikkinchi yutuq esa xuddi shu maqsadlar uchun kapillyar-g‘ovakli tizimlar yordamida litiydan foydalanish hisoblanadi.
T-11 M ning parametrlari zamonaviy mezonlar bo‘yicha kamtarona: plazmadagi tok 0,1 MA gacha, plazma elektronlarining harorati 500 eV gacha, plazmaning maksimal zichligi 7 x 1013 sm3 da bir necha birlikni tashkil etadi. Shunday bo‘lsa-da, bu ko‘rsatkichlar plazmaning tokamakning birinchi devori bilan o‘zaro ta’sirini va birinchi devor materiallarini o‘rganish, uni himoya qilish usullarini ishlab chiqish, razryadning uzilish dinamikasini tadqiq etish hamda plazmaning yangi diagnostika usullarini yaratish imkonini beradi.
Hozirgi kunda T-11M da tokamaklar uchun suyuq litiy himoyasi ishlab chiqilmoqda. Bu himoya devorga issiqlik yuklamasini kamaytirish orqali plazmadan kelayotgan zarrachalar oqimini to‘xtatish uchun zarur. 2022-yilda institut olimlari ishchi kameradagi vakuum sharoitlarini buzmasdan T11M emitter tizimini tashqaridan litiy bilan to‘ldirish usulini amalga oshirdilar. Bu esa jahon miqyosidagi natija hisoblanadi.
Hozirda T-11M termoyadro reaktorining birinchi devorini litiy bilan himoyalash tizimlari va texnologiyalarining to‘liq majmuasi sinovdan o‘tkazilmoqda. Xususan, istiqbolli qurilmalar va texnologiyalar: limiter, kollektor va injektor sinab ko‘rilmoqda.
T-11M da olib borilgan tadqiqotlar natijalari yanada murakkab loyihalarda qo‘llanilmoqda – T-15MD tokamakida, reaktor texnologiyalariga ega bo‘lgan Rossiya tokamagi (TRT) da va xalqaro ITER loyihasining devorlarini bor karbidi bilan qoplash qismida. Ayniqsa, TRT da aynan suyuq litiy himoyasidan foydalanish rejalashtirilgan.
