Продолжена нумерация литературы и источников информации от первой, второй и третьей статей.

Температура известна каждому человеку, и у каждого существует много примеров её использования, применения и в быту и в разных сферах жизнедеятельности… Температура как параметр  играет важную роль во многих областях науки, в разных разделах физики, в химии, в биологии, в медицине, в технических дисциплинах, на производствах различных товаров.

В  различных книгах, учебниках, справочниках по разным причинам приводятся разные определения температуры как параметра [21, с. 83].   Доступное, понятное и не отрицаемое определение находится в Википедии — свободной энциклопедии [27].

Параметр температура применяется в описании природных процессов, не зависящих от человека, и в искусственных технологических процессах, в термо – установках и системах, созданных и управляемых человеком для изготовления материалов (металлы, пластик, ткани), промышленных изделий, получения тепла для отопления жилищ, получения электроэнергии на электростанциях, приготовления пищи, и т. д., и т. п.

Параметр температура применяется и как аргумент и как функция.

В математических формулах, описывающих физические процессы [1, c. 18, 19; 21 с. 85, с.94 ф. 2.13;  22  с. 144, 145]   и  температурных графиках [21, с. 85, c. 94; 22 с. 148, 171] параметр температура применяется как аргумент, определяющий  прохождение природных и искусственных процессов.

Технологические термические установки конструктивно создаются для получения заданных результатов, в их технических характеристиках существует диапазон рабочих температур и температура здесь – функция, зависимая от действий оператора, от конструкции, от действующих программ, от режимов работы оборудования.

Обратимся к практической аналогии: повар варит суп. Он берёт кастрюлю, наливает воду, ставит на газовую плиту, доводит воду до кипения, выбирает и кладёт в кастрюлю с водой ингредиенты.  Суп варится в кипящей воде при температуре 100 градусов по Цельсию при нормальном атмосферном давлении.  При этом повар устанавливает оптимальную интенсивность горения газа в газовой конфорке, так как при малой интенсивности горения газа температура в кастрюле будет менее 100 градусов и процесс варки замедлится или остановится,  при большой интенсивности горения газа в кастрюле будет нежелательное бурление, и возможно суп будет выплёскиваться из кастрюли на плиту. В процессе варки супа в кастрюле вода (бульон), мясо, картофель, другие (по вкусу) овощи  –  то есть все ингредиенты имеют одинаковую температуру (разница может быть около одного процента или менее одного процента при замере точными физическими приборами). В этом примере температура – основной технически устанавливаемый  параметр для проведения и контроля управляемого практического процесса. И повар получает нужный, ожидаемый, многократно  повторяемый результат.

Однозначно и чётко повар задаёт температуру процесса как оператор – субъект управления, и температура  – основной аргумент управления зависит от действий оператора – субъекта управления и не зависит от процессов в кастрюле. Это соответствует существующему, введенному Н. И. Лобачевским определению аргумента как независимой величины в области определения функции и определению функции как множества значений, зависимых от значений аргумента [1, c. 18, с. 19 ].

Другой практический пример (эксплуатируется более 100 лет) – двигатель внутреннего сгорания (ДВС), в котором конструктивно задаётся технический параметр – мощность на рабочий объём цилиндров. При этом в рабочей зоне – камере сгорания цилиндра двигателя температура не постоянна во времени (в фазах рабочего цикла) и в объёме цилиндра (который является односвязной областью пространства). В этом примере температура не является аргументом управления процессами, она используется для описания, индикации и контролирования работы ДВС.

Экспериментальные  установки типа токамак для проведения реакции управляемого термоядерного синтеза (УТС) создаются по концепции достижения самой возможно высокой температуры плазмы в вакуумной тороидальной рабочей камере. Электроны и ионы, атомные ядра –  составляющие процесса в плазме в токамаке – имеют различную температуру [28, c. 147] , разница составляет  1,6 – 10 раз, температура зависит от процессов в плазме, она неравномерна по объёму плазменного шнура, по его длине и по его диаметру.  В цифрах это означает: при температуре электронов 16.000.000 градусов температура ионов в плазме токамака находится в пределах 1.600.000 – 10.000.000 градусов; при температуре электронов 100.000.000 градусов температура ионов в плазме токамака находится в пределах 10.000.000 – 62.500.000 градусов. Плазма в токамаке является неравновесной и требует больших ресурсных затрат для установления сбалансированного состояния. Этот и другие факты привели академика Арцимовича Л. А. к сравнению экспериментов на токамаках с “хождением в тумане среди айсбергов ”.

В настоящее время проводится много исследований  по более точному измерению ионной температуры и диагностике ионной составляющей плазмы современных токамаков разными способами и методами. И эффективный метод измерения Ti(r), называемый перезарядочно-рекомбинационная спектроскопия находится в стадии разработки [29].

Опубликованы сведения о температуре поверхности солнца – 6.000 градусов, при этом температура  солнечного ядра – 15.000.000 градусов [27], и на время публикации этой статьи автору не удалось найти достоверных данных о температуре ионной составляющей и температуре электронной составляющей солнечной плазмы.

Можно приводить много других примеров и ссылок на различные книги, статьи, диссертации, констатирующие  положение,  состояние, результативность и перспективы концепции токамаков.

В то время как истины математики, физики, технических дисциплин позволяют формировать концепцию высокой объёмной плотности мощности  в рабочей зоне проведения реакции управляемого термоядерного синтеза, и для её реализации необходимо:

1.  Использовать стабильный, надёжно-управляемый, результативный, рентабельный процесс с объёмной плотностью мощности в рабочей зоне 15 – 25 МВт на кубический сантиметр и более. Современный уровень техники и технологий позволяет в ближайшее время повышать объёмную плотность мощности в рабочей зоне до 40 – 70 МВт на кубический сантиметр и адаптировать процесс для экспериментов с УТС и для других перспективных технологий.

 2. Применять объёмную плотность мощности в рабочей зоне как аргумент управления – основной задаваемый,  технически устанавливаемый  параметр. Объёмная  плотность мощности  – основной аргумент управления  –  будет определена конструктивно техническими характеристиками установки, будет задаваться  действиями оператора – субъекта управления и не будет зависеть от процессов в плазме, а процессы в плазме будут иметь зависимость от объёмной плотности мощности в рабочей зоне проведения реакции УТС.

 3. Параметр “Температура”  рассматривать как функцию, и использовать его для описания, индикации и контролирования процессов.

 Предлагаемая концепция  и способы её реализации оптимизируют решение многих технических, инженерных проблем, научных физических задач, позволят “развеять туман среди айсбергов”, откроют дорогу к рентабельному и эффективному практическому УТС, к другим перспективным технологиям …

Автор  открыт для конструктивного диалога и соавторства. В настоящее время действующее законодательство позволяет оптимально оформить результативное соавторство.

e-mail :  cetnfusion22@gmail.com

Продолжение следует …

Автор Борис Ревашин, 27 ноября 2021 года.