核聚变，即氢原子核（氘和氚）结合成较重的原子核（氦）时放出巨大的能量。产生可控核聚变需要的条件非常苛刻。核聚变反应是氢弹爆炸的基础，可在瞬间产生大量热能，但目前尚无法加以利用。如能使核聚变反应在一定约束区域内，根据人们的意图有控制地产生与进行，即可实现受控热核反应。这正是目前在进行试验研究的重大课题。受控核聚变反应是聚变反应堆的基础。太阳就是靠核聚变反应来给太阳系带来光和热，其中心温度达到1500万℃，另外还有巨大的压力能使核聚变正常反应，而地球上没办法获得巨大的压力，只能通过提高温度来弥补，不过这样一来温度要到上亿℃才行。核聚变如此高的温度没有一种固体物质能够承受，只能靠强大的磁场来约束。此外这么高的温度，核反应点火也成为问题。国际热核聚变实验反应堆（International Thermonuclear Ex-perimental Reactor，ITER）是规划建设中的一个为验证全尺寸可控核聚变技术的可行性而设计的国际托卡马克试验（见图4-12）。它建立在由TFTR、JET、JT-60和T-15等装置所引导的研究之上，并将显著的超越所有前者。

图4-12 托卡马克型核聚变装置(www.daowen.com)

此项目预期将持续30年：10年用于建设，20年用于操作，总花费大约100亿欧元。整个项目曾经历一些如绿色和平之类的环境组织的反对，他们认为ITER项目是“疯狂而愚蠢的行为”^[84]，并宣称“核聚变拥有核电站所有隐患，包括产生核废料以及核泄漏的风险”。2006年5月24日^[85]，参加这一项目的欧盟、美国、中国、日本、韩国、俄罗斯和印度7方代表草签了一系列相关合作协议，标志着这项计划开始启动。欧盟承担50%的费用，其余6方分别承担10%，超出的10%用于支付建设过程中由于物价等因素造成的超支。11月21日^[86]，参加国际热核聚变实验反应堆计划的7方代表在法国总统府正式签署了联合实验协定及相关文件。2007年9月24日中国作为第七个参与国批准了该协定，这意味着三十天后即2007年10月24日开始，国际热核聚变实验反应堆合作协定正式开始实施，国际热核实验反应堆组织也于当天正式成立。2010年2月6日，美国利用高能激光实现核聚变点火所需条件。“神光2”将为我国的核聚变进行点火。