Объект "z-pinch" в Сандийской национальной лаборатории США, возможно, в своем роде является наиболее важным объектом создания термоядерного оружия. Это сооружение, располагающее проволочной антенной, представляет собой импульсную энергетическую установку (где энергия испускается не в течение длительного времени, а коротким "импульсом"), которая потенциально может функционировать в качестве генератора энергии, не основанного на реакции деления, для чистого термоядерного оружия. (Вероятность создания такого оружия пока научно не подтверждена, но нынешние экспериментальные работы, включая проводящиеся на установке в Сандии, могут такую вероятность создать. См. статью по чисто термоядерному оружию)

Название установки связано с тем, что он является цилиндрической антенной, состоящей из проводов. Вертикальная составляющая цилиндра обычно обозначается буквой Z (ось Z), а сам цилиндр обладает очень маленьким диаметром - т.е., он как бы "сжат". В ходе экспериментов на этом "z-pinch" сильный электроток проходит через большое количество очень тонких проволок, которые образуют цилиндр. При нарастании тока растет и его магнитное поле. В свою очередь, это сдавливает проволоки в цилиндр все меньшего и меньшего диаметра. В то же время, ток быстро нагревает проволоки, испаряя материал, из которого они сделаны, и превращает его в плазму¹. По мере того, как плазма все больше сжимается под воздействием магнитного поля, формирующие плазму электроны и ионы внезапно останавливаются (это называется стагнацией). Такая резкая остановка преобразует кинетическую энергию частиц в рентгеновские лучи. Этот процесс чем-то напоминает преобразование кинетической энергии автомобиля в тепло при внезапном торможении.

Для слияния атома и высвобождения огромного количества энергии необходимо очень точно сконцентрировать сверхвысокую температуру и давление на топливной таблетке (обычно состоящей из дейтерия и трития). Поскольку рентгеновские лучи можно использовать для синтеза подобной топливной таблетки, высокий уровень энергии рентгеновских лучей, достигнутый на установке, представляет большой интерес для исследователей термоядерной реакции. Кроме того, в отличие от лазеров и ионных потоков (других средств для сжатия топливной таблетки), "проволочный z-pinch", возможно, подлежит миниатюризации, что повышает его привлекательность с точки зрения создания нового оружия.

За последние несколько лет данная установка в Сандии была значительно усовершенствована. При последних экспериментах образовывались рентгеновские лучи с уровнем выхода энергии в 2 мегаджоуля² - соответствующим запланированному для объекта NIF - National Ignition Facility. Для образования тока в проволоках используется мощный источник энергии³. Нынешний уровень мощности установки (290 трлн Ватт) показывает значительный потенциал данной технологии в области развития чистого термоядерного оружия, поскольку для научного подтверждения возможности использования этой технологии в указанных целях требуется достижение мощности лишь в несколько раз большей, чем уже достигнутая. В течение короткого периода времени в ходе экспериментов были разрешены многие основные сложности.

Сандия официально запросила разрешение Министерства энергетики США на разработку рентгеновского объекта следующего поколения - Х-1. Несмотря на то, что пока опытно-конструкторские работы по его созданию официально не завершены, имеются данные о том, что в концептуальном плане эти работы уже проведены и, согласно им, образуемые на Х-1 рентгеновские лучи будут обладать энергией порядка 16 мегаджоулей⁴.

Технология "z-pinch" идет рука об руку с другими ведущимися и планирующимися Министерством энергетики исследованиями в области термоядерного синтеза. Например, эксперименты по данной технологии дополняют опыты по магнитному термоядерному синтезу, проводимые совместно Министерством энергетики и учеными из российского Министерства по атомной энергии (Минатома). Это стало возможным, поскольку обе технологии используют проводник с сильным током для электромагнитного сжатия плазмы. Результаты экспериментов на лазерных объектах NIF и NOVA позволяют изучить форму энергетических импульсов, которые могут применяться для создания оптимальных таблеток, необходимых для технологий с использованием рентгеновских лучей, в частности, технологии "z-pinch". Согласно Дональду Куку, директору Сандийского научного центра импульсной энергии, "без результатов направленного эксперимента на NIF потребовалось бы значительно больше времени на достижение высокой мощности на Х-1, а риск провала был бы гораздо выше"⁵.

Помимо своего потенциала, способствующего разработке чистого термоядерного оружия, технология "z-pinch" также может использоваться для создания термоядерного оружия с системой подрыва, основанной на реакции деления.