氫的同位素氖原子和氛原子，當溫度升高到幾千萬甚至上億攝氏度時，原子核就有足夠的能量，克服各個原子之間的排斥力，在相互碰撞中聚合成為一個較重的原子核，這就是核聚變，在聚變過程中可放出大量的能量。

　　因為核聚變是在很高很高溫度下進行的，所以又叫熱核反應。

　　太陽和恒星內部時刻在進行核聚變，所以才放出巨大的光和熱。

　　人類希望利用核聚變獲得能量，也就是制造出人造的小太陽。人類希望聚變過程中釋放能量是可控制的，也就是可以控制核聚變的反應過程，這叫受控核聚變。

　　受控聚變有很突出的優點：首先，可以放出的能量多，比如1千克氖和氛聚變產生的能量，相當于I萬噸優質煤燃燒產生的能量。其次，核聚變的原料充足，地球上氖的儲存量太多了，取之不盡。1千克海水中含的氖，進行核聚變，放出的能量相當于300升汽油燃燒放出的能量。全球的海水中含有45萬億噸氛，可供人類使用幾十甚至幾百億年。再次，受控核聚變基本上不污染環境。還有，這種反應過程是穩定的，所以安全性高。

　　實現核聚變是很困難的：要把氖、氖等加熱到很高溫度，使它們變成“等離子體”。“等離子體”如果密度小，溫度不夠高，保持時間不夠長，則放出能量小，甚至不能進行聚變。另外，超高溫的“等離子體”，有強烈向外擴張的特性，必須用很強的磁場來約束它們，不讓它們與容器壁接觸，否則任何材料制成的容器都耐不住如此高溫，會立即氣化，變為烏有。還有，如果有雜質混人“等離子體”，會使溫度降下來，所以要求保持干凈。

　　正是由于核聚變需要的條件如此苛刻，所以科學家經過幾十年艱苦研究才取得了可喜的進展。

　　1984年，美國新澤西州普林斯頓等離子體物理實驗所在核聚變反應堆實驗中，溫度達到7000萬攝氏度，約束時間已達到要求值的1/3。這在當時是很了不起的成績。

　　我國受控核聚變試驗裝置中最大的是“中國環流器一號”，于1984年9月建成并順利啟動。

　　為實現約束，各國先后研究出磁約束裝置，如蘇聯科學家研究的“托卡馬克”，許多國家都在使用這種裝置。

　　1991年11月9日，由歐洲14個國家組成的聯合實驗室，成功地實現了核聚變發電，輸出電力接近2兆瓦，持續近2秒鐘，溫度達到2億攝氏度。雖然，輸出能量小于輸人能量，但是，這已是核聚變發展史上的里程碑，也給人類帶來新的希望。

　　第一座國際核聚變實驗反應堆，由歐洲各國、美國、俄羅斯、日本等國提供腸億美元資金，預計2008年準備就緒。

　　商業用的核聚變反應堆預計在加25年準備就緒。

　　科學家估計，建成受控核聚變電站還要30年左右時間，21世紀將實現核聚變發電。

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