Результат такого сжатия незаметен в случае твердого и жидкого проводников, поскольку магнитному давлению здесь противодействуют мощные силы упругости. Но другое дело — проводящий газ — плазма. Если магнитное давление больше газокинетического, то она будет сжиматься. Это явление, известное под названием пинч-эффекта (или просто пинча), часто наблюдается в газовом разряде. При больших токах в ртутной дуге возникающая там плазма благодаря сильному магнитному давлению сжимается в узкий шнур. Вот каким путем плазма может удерживать сама себя.
Если через длинную цилиндрическую трубку, наполненную газом, пропустить большой ток, то образованная там плазма будет сжиматься по оси трубки. Очень важно, что плазменный шнур в такой установке не только изолирован от холодных стенок, но и нагревается сам. Нагрев вызывается двумя причинами: за счет джоулева тепла и сжатия плазмы магнитным полем. Тем самым температура определяется величиной проходящего через плазменный шнур тока.
Итак, теперь у физиков есть метод получения плазмы, ее удержания и нагрева: пинч-эффект. Как знать, может быть, это и есть гениально простой ключ к решению великой проблемы — осуществлению управляемых термоядерных реакций! Чтобы получить сверхвысокие температуры, надо взять прямую газоразрядную трубку, наполненную дейтерием, и пропустить ток.
Для достижения температуры плазмы в миллион градусов необходимо через трубку пропустить ток в миллион ампер, а тогда напряжение на электродах достигнет десятков тысяч вольт. Перемножим эти две величины и получим астрономическую мощность, равную нескольким крупнейшим гидростанциям Советского Союза. Конечно, это не тот путь, который ведет к цели. Значительно выгоднее нагревать плазму, сжимая ее весьма кратковременным током. Ведь только в этом случае магнитное поле почти не проникает внутрь плазмы, и она эффективно сжимается нашим магнитным давлением.
Эта идея удержания плазмы была высказана академиками И. Е. Таммом и А. Д. Сахаровым еще в 1950 году. Предварительные расчеты, произведенные советскими физиками, приводили к весьма радужным перспективам. Утверждалось, что плазму надо нагревать с помощью периодических кратковременных разрядов, тогда при максимальном токе в плазме в миллион ампер в трубке с газом плотностью в 1017 ионов в кубическом сантиметре температура плазмы достигала бы 180 миллионов градусов. А этого достаточно, чтобы в каждом импульсе возбуждалась термоядерная реакция.
Самое интересное, что число термоядерных реакций за время импульса не зависит от его длительности. В самом деле, чем короче импульс, тем эффективнее сжимается плазменный шнур и тем меньше площадь его сечения. Вместе с тем растет и плотность частиц в плазменном шнуре, а следовательно, больше вероятность встречи между частицами и чаще осуществляются ядерные реакции.
Вот и получается, что с энергетической точки зрения выгоднее производить нагревание плазмы очень короткими импульсами, в которых ток идет всего миллионные доли секунды. Надеялись, что если расчеты правильные, то в разрядной трубке удастся получить управляемые термоядерные реакции.
С такими оптимистическими надеждами советские физики приступили к исследованиям.