Наоборот, плазма была бы в устойчивом равновесии, если бы вся ее поверхность оказалась вогнутой. Но легко сообразить, что такой сосуд, хотя бы и магнитный, создать невозможно.
Напрашивается весьма неутешительный вывод: плазма в магнитном поле всегда неустойчива. Ну, а без этого поля в земных условиях ее вообще невозможно удержать! Как же быть?
Не будем унывать. Прежде всего можно создать сосуд со сложной конфигурацией магнитного доля, где выпуклые части, через которые происходит утечка плазмы, будут составлять весьма малую долю всей поверхности. Тем самым мы повысим устойчивость плазмы и сможем ее удержать хотя бы на время нагрева до сверхвысоких температур, при которых реакция успеет осуществиться. Кроме того, такая неустойчивость проявляется только на резкой границе между абсолютно проводящей плазмой и магнитным полем. В реальном случае проводимость все же конечна, что порождает переходную зону, где плазма смешана с магнитным полем (скин-слой). Благодаря этой зоне устойчивость плазмы повышается.
Пользуясь представлением об общей неустойчивости плазмы, можно легко объяснить и поведение плазменного шнура в прямой разрядной трубке. Рассмотрим приведенный рисунок.
При прохождении тока по трубке в ней появляется магнитное поле, силовые линии которого сжимают плазму и отрывают ее от стенок трубки (смотри рисунок а). Чем больше ток, тем сильнее сжимается плазменный шнур и выше его температура. Однако любое небольшое искривление его тотчас станет увеличиваться, так как с вогнутой стороны магнитное поле интенсивнее и сильнее будет давить на шнур. В результате он развалится, достигнув стенок трубки. Кроме того, на плазменном шнуре могут возникнуть так называемые перетяжки (рис. в) вследствие того, что сжатие в одной или нескольких точках окажется больше. Дальше процесс нарастает опят-таки в результате более сильного магнитного давления в месте сужения, и шнур разрывается на части.
Таким образом, любое самое малое изменение положения или формы плазменного шнура приводит к его полному разрушению.
Неустойчивость плазмы в опытах советских физиков усугублялась нестационарным процессом, происходящим при очень коротких разрядных импульсах. Здесь уже нет равновесия между магнитным и газокинетическим давлением. Само сжатие приводит к быстро распространяющейся ударной волне поперек трубки. В результате чего плазменный шнур после одного-двух сжатий быстро разваливался, горячая плазма входила в соприкосновение с холодными стенками и погибала.
Вот почему тщательные исследования наших физиков с прямой разрядной трубкой не привели к столь желанной самоподдерживающейся реакции синтеза.
Но отрицательный результат этих опытов тоже очень важен. Ведь именно здесь ученые впервые столкнулись с неустойчивостью плазмы. Они поняли, что так просто не удастся запереть это капризное вещество в магнитный сосуд и что впереди долгая и кропотливая работа.
