La Z Machine è una gigantesca macchina utilizzata per generare raggi X e temperature estreme per testare ipotesi su esplosioni nucleari. Usando un enorme apparato di alimentazione, fa passare una corrente attraverso un filo di tungsteno o acciaio, facendolo vaporizzare in un plasma carico. Allo stesso tempo, l’enorme densità di corrente nell’aria circostante crea un campo magnetico che fa condensare ulteriormente il plasma carico, un processo noto come z-pinch, dall’asse verticale lungo il quale il plasma veniva compresso nelle prime macchine britanniche. . Il plasma imploso produce temperature fino a 3.7 miliardi di Kelvin, o 3.6 miliardi di gradi F, e genera un impulso a raggi X che può indurre un’onda d’urto in un oggetto bersaglio.
Le temperature e le pressioni generate nella Z Machine sono così immense che le proprietà della fusione nucleare possono essere studiate utilizzandole. Infatti, la temperatura di picco è circa 300 volte superiore a quella nel nucleo del Sole, dove avviene la fusione nucleare. La potenza che la Z Machine può raggiungere è così immensa, che oltre a raggiungere la fusione “tipica” di deuterio e trizio (una delle forme di fusione a temperatura più bassa), la Z Machine può fondere insieme nuclei leggeri come atomi di idrogeno o di litio, che teoricamente potrebbe portare alla fusione aneutronica. Se la fusione aneutronica potesse essere sviluppata in un pratico generatore di energia, eviterebbe molti dei rischi biologici e dei rischi di manipolazione associati alla fusione in cui l’energia proviene principalmente da neutroni balistici, come nella fusione deuterio-trizio.
Originariamente progettata per fornire 50 terawatt di potenza (abbastanza per alimentare 50 milioni di case) per un burst inferiore a 100 nanosecondi, la Z Machine è stata riprogettata per fornire 290 terawatt di potenza. La scarica elettrica creata nell’istante del pizzico A è così massiccia che le scintille saltano da ogni oggetto metallico nella stanza in cui si trova la Z Machine. L’effetto ha prodotto foto che rappresentano alcune delle fotografie scientifiche più memorabili del 2005. La scarica elettrica si verifica ancora nonostante l’apparecchiatura di alimentazione sia immersa in 2,000 metri cubi di olio per trasformatori e altri 2,300 metri cubi di acqua deionizzata. La scarica è nota come “archi e scintille” o semplicemente “fulmine”.