В экспериментах на Z-машине получена температура плазмы в 2 млрд. градусов.

«Вначале мы не поверили. – говорит руководитель проекта Крис Дини (Chris Deeney). – Поэтому мы повторили эксперимент много раз, чтобы убедиться, что это верный результат, а не случайная ошибка». Результаты, записанные спектрометрами и подтвержденные компьютерной моделью, созданной Джоном Апрузисом (John Apruzese), были опубликованы спустя 14 месяцев в февральском выпуске журнала Physical Review Letters.

Что же происходит в эксперименте? Во-первых, энергия выходящих рентгеновских лучей более чем в четыре раза превышает расчетную входную энергию установки. Обычно в не-ядерных реакциях выходные энергии всегда меньше входных. Таким образом, для баланса энергии необходимо ее дополнительное поступление.

Второе (и более необычное) – то, что высокие ионные температуры получаются после того, как плазма стабилизируется, то есть, после того, как ее ионы прекращают движение и теряют кинетическую энергию. Это выглядит так, как будто существует неизвестный источник, сообщающий дополнительную энергию ионам.

Принцип работы Z-машины состоит в следующем: ток в 20 млн. ампер пропускается через набор вертикальных вольфрамовых проволок, каждая из которых тоньше человеческого волоса. В результате проволоки испаряются, формируя облако заряженных частиц (плазму). После этого плазма под действием сильного магнитного поля, образованного проходящим электрическим током, сжимается с большой скоростью. Таким образом, ионы и электроны получают большую энергию, которая при их остановке высвобождается в форме рентгеновского излучения. Температура в таких экспериментах достигала нескольких миллионов градусов.

Новое достижение – температура в несколько миллиардов градусов – получилось после того, как были заменены стальные проволоки на вольфрамовые (использование стали позволяло проводить детальные спектроскопические измерения температуры).

Было высказано мнение, что преобразование энергии магнитного поля в сверхвысокую температуру ионов происходит благодаря нестабильностям в момент остановки плазмы. Под такими нестабильностями понимается микротурбулентность, увеличивающая кинетическую энергию ионов. Добавка энергии происходит в ходе вязкого перемешивания ионов и электронов, напоминающего трение.