У 1950 Арцимович очолив експериментальні дослідження в країні з керованого термоядерного синтезу. У 1952 він відкрив нейтронне випромінювання високотемпературної плазми (робота отримала Ленінську премію 1958). Через кілька років (1956) встановив нетермоядерную природу нейтронів, що випромінюються в газорозрядних пінча.
Арцимович керував роботою на термоядерних установках «Токамак», що завершилася отриманням фізичної термоядерної реакції. Зокрема, на установці «Токамак-4» були зареєстровані перші термоядерні нейтрони (1968). Цикл робіт з одержання та дослідження високотемпературної плазми в «токамак» був удостоєний Державної премії СРСР (1971).
У 1932-1936 р. - доцент ЛДУ.
З 1946 р. - професор кафедри прикладної ядерної фізики МІФІ.
У 1953-1973 р. - професор, засновник кафедри атомної фізики МДУ.
C1973року засновані стипендії імені пам'яті академіка Л. А. Арцимович студентам-відмінникам фізичних факультетів МДУ і МІФІ.
1973- названий кратер на Місяці,
Деякі вислови
Народна поголоска приписує Льву Андрійовичу авторство дотепних висловлювань:
n
«Наука - найкращий спосіб задоволення особистого цікавості за державний рахунок».
n
n
«Для ясного розуміння проблеми не слід надягати на худий скелет експериментальних фактів занадто складні математичні шати».
n
n
«Золоте яблуко успіху з'являється часто на самій непомітною гілочці могутнього дерева науки ».
n
n
«Вчені, початківці роботу в області термоядерного синтезу і зустрічаються з нестійкістю плазми, перебувають приблизно в тому ж положенні, як людина, яка намагається в перший раз прокотитися на одноколісному велосипеді, хоча він до цього і звичайного велосипеда не бачив ».
n
Складність вирішення проблеми керованого термоядерного синтезу відображена в його словах:
n
«Навряд чи є які-небудь сумніви в тому, що в кінцевому рахунку проблема керованого синтезу буде вирішена. Природа може розташувати на шляху вирішення цієї проблеми лише обмежене число труднощів, і після того, як людині, завдяки безперервному прояву творчої активності, вдасться їх подолати, вона вже не в змозі буде винайти нові ».
n
n
«Фізика плазми веде до вирішення найважливіших технічних завдань майбутнього, тому вона має право на прихильне ставлення з боку керівників атомної техніки нашого часу».
n
n
«Надія на швидке вирішення проблеми УТС - те ж, що надія грішника потрапити в рай, минаючи чистилище».
n< / blockquote>
n
«Проблема термоядерного синтезу як би спеціально створена для того, щоб стати предметом тісного співробітництва вчених і інженерів різних країн».
n
n
«термоядерна енергетика з'явиться тоді, коли вона стане дійсно необхідна людству».