自人類進入工業化時代，對能源的需求就越來越大，特別是近年發生俄烏沖突之后，能源危機已經日趨明顯，而我們也知道，地球上的能源并不是無窮無盡。目前世界上煤炭的儲量已經消耗大半，僅剩的儲量只夠我們使用300年到400年，石油能源已經日近枯竭。
據推測最多還能開采50年，而現在流行的核電中必須的濃縮鈾儲量也只能使用100年，所以世界各國開始著眼于可持續再生的能源開發，風能、水能、太陽能應運而生，但從供需關系來看，目前已成功開發的這些可再生能源還是不能滿足人類的需求，因此核聚變能量的研發越來越受到各國的青睞。
隨著地球上能源危機的日益加劇，很長時間以前，人們就開始關注，為什么太陽能夠持續不斷地放出那么巨大的能量，它究竟燒的是什么燃料呢？
經過科學家長期不懈的研究和探索，人們終于知道太陽中的巨大能量來源于核聚變，其實不只是太陽，宇宙中的恒星的主要能源基本都是來自于核聚變。
那么核聚變究竟是如何發生的呢？核聚變的燃料主要是氫、氘和氚。他們是同位素，其原子結構相同，都是一個電子圍繞著一個原子核轉，只是原子核的組成不同。
氫的原子核中只有一個質子，而氘和氚的原子核與氫的原子核相比，卻分別多了1個和2個中子，他們可以作為核聚變反應的原材料，在足夠高的溫度下（上億度），將原子量較輕的原子核聚合成較重的原子核，這個過程可以釋放大量的能量，整個過程被稱之為核聚變反應。
欲實現核聚變發電，首先遇到的難題是如何達到點火溫度的問題。核燃料要被點燃，其燃點高達上億度，而我們平時使用的天然氣、木柴、煤炭等燃料的點火溫度只有幾百度，顯然日常常見的材料是不能達到其點火溫度的。怎樣才能達到上億度的高溫？激光技術開闊了人們的眼界，很快被設想為核燃料的“點火器”。
目前的激光技術，已經發展到這樣的程度：一束強激光比太陽光還要亮一億億倍以上。假設把核聚變所需的原料氘和氚壓縮成一個直徑只有0.01厘米的球體，在如此之大的壓力下，用溫度超高的激光去照射小球，這種狀態下小球可以被加熱到上億度，如此之高的溫度使達到核聚變的點火溫度成為了可能。
所以從20世紀40年代開始，世界各國就開始投入大量的人力、物力著手核聚變反應的控制，從而解決人類的能源危機。
如前文所說，利用核聚變來發電，有很多不言而喻的優勢，首先就是核聚變發電清潔安全，整個核聚變反應過程中沒有使用放射性物質也不會產生像傳統能源石油煤炭燃燒后產生的二氧化碳等溫室氣體，既不會污染環境也不會對人體造成傷害，因此核聚變能量是清潔安全的。
其次核聚變反應的原材料氘和氚豐富，地球上70%的表面被海洋覆蓋，原材料的儲量是足夠使用的；第三，核聚變反應產生的能量巨大，使用少量的海水就能產生供人類生活一周左右的能量。
鑒于核聚變發電的優勢如此顯著，因此各國紛紛投入人力物力對其進行研究，畢竟在能源危機的當今社會，誰掌握了能源誰就掌握了發言權。
自20世紀50年代初開始研究受控熱核聚變，科學家經過幾十年的艱苦努力和積極探索，發現了兩種約束高溫等離子體的途徑，第一種約束力量靠的是慣性，比如氫彈，但它的能量瞬間迸發，還不能人為控制其釋放的速度。
第二種約束力量是磁力，這種約束力量有望實現人工可控制緩慢釋放能量，是目前研究得最多的一種方案。托馬克裝置就是其代表性的研究裝置。
約束1億攝氏度高溫等離子體，至今還沒有適用的耐高溫并絕緣的特殊材料，但人們很早就知道，帶電粒子在磁場中只能繞著磁力線做螺旋形運動核聚變的高溫等離子體是帶正電荷的急或氯與帶負電荷的電子組成的氣體，因此它們都只能繞著磁力線并沿磁力線方向做螺旋形運動，所以可采用特殊形狀的磁力線來約束高溫等離子體，并使之與器壁相脫離。人們把這種裝置稱之為托卡馬克（Tokamak） 裝置。
根據這一原理，1954年，蘇聯庫爾恰托夫原子能研究所的阿奇莫維奇研制成功了第一臺托卡馬克裝置，首次實現了人工受控的能量輸出。這一成果一經宣布，引發國際社會的強烈關注，各國紛紛效仿，都將研發精力集中到了研究托卡馬克上面，因此各國陸續建造或改建了一批大型托卡馬克裝置。
目前世界上運行的托卡馬克裝置至少有幾十個。但等離子體電流超過100萬安培的大型托卡馬克只有T-15（前蘇聯），TFTR和DⅢ-D（美國），JET（歐共體聯合建造，建在英國），JT-60（日本)，TORE SUPRA（法國）。
近年來為提高等離子體溫度和約束時間，采取了許多技術措施，最引人注目的就是1991年11月JET（歐洲聯合環）取得突破性的進展，他將核聚變反應的原材料氘和氚按一定比例混合，點火溫度達到了3億℃，維持反應60秒，能量約束時間達到了2秒，產生了108個聚變反應中子，聚變反應輸出功率約1.8兆瓦。
這一進展十分令人鼓舞，它表明在磁約束裝置中第一次實現了DT聚變反應。如果JET在氘氚比為1：1條件下運行，可望達到“點火”指標。
2006年9月28日，中國耗時6年、耗資3億元人民幣自主設計制造的新一代托卡馬克磁約束核聚變裝置“EAST”首次成功完成放電實驗，獲得時間接近3秒、電流200千安的高溫等離子體放電。
這一成果一經公布，引發世界注目，它標志著中國已經進入了核聚變研發的前列，這一偉大的成果離不開千千萬萬中國科研人員的努力和拼搏，如果后續能夠實現商業化生產，那對中國來說，更是意義巨大，相當于掌握了無窮無盡的能源資源，看看現在的美國，僅僅是將美元與石油掛鉤，就已經實現了全球霸主的地位，如果中國實現了核聚變發電，那未來是不可估量的。
而現在，EAST的建成，使我們國家順利進入“核聚變俱樂部”這個世界性的“核聚變俱樂部”，是一個國際性核聚變組織，英文簡稱為“ITER”，即“國際、熱核、實驗、堆”這4個詞語的英文首字母。
這個國際性組織誕生于1985年，由蘇聯和美國牽頭，歐洲日本加入的四國組織，也就是后來核聚變領域廣為人知的ITER。這個為了避免冷戰升級，同時為了減少各國研究費用而建立的組織，一直沿襲至今，是一個開放性的國際組織，但也不是什么國家都可以加入，一定要在核聚變研究上走在世界前列的國家才能加入。
EAST的終極目標是好的，建造一個可自動持續燃燒的托卡馬克核聚變實驗堆，顯然，從“裝置”到“堆”，是跨越性的一步。
世界先進國家之所以共同研究，是因為核聚變研究耗資巨大，單是一個國家的力量恐怕很難實現。應該說，這個組織對于核聚變研究發展，確實起到了一定的推動作用，因為它是各擔風險，而且資源以及試驗結果，參與國家都有權利一起分享，這對于參與國來說，是公平的、是有益的。
中國的核聚變研究者經常講到“領跑”，而加入ITER組織，就是“領跑”的重要標志之一。這是最可供參考的標志之一。現在ITER組織由7方組成，歐盟、日本、韓國、印度、俄羅斯、美國和英國。
科學家們預言，人類將在21世紀30年代完成受控核聚變的研究工作，建成核聚變發電站，并將其投入商業經營。
到了那一天，能源結構將發生革命性的根本變化，能源枯竭的危險最終將被拋到九雪云外，這對人類社會及人類文明將產生深遠的影響。
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