早在1933年，核聚變的原理就被提出，而5年後，改變世界格局的核裂變才被發現。核聚變反應堆的原理很簡單，很好理解，只不過實現起來對於當時的人類技術水準，幾乎是不可能的。

第一步，作為反應體的混合氣必須被加熱到等離子態——也就是溫度足夠高到使得電子能脫離原子核的束縛，原子核能自由運動，這時才可能使得原子核發生直接接觸，這個時候，需要大約10萬攝氏度的溫度。

第二步，為了克服庫侖力，也就是同樣帶正電荷的原子核之間的斥力，原子核需要以極快的速度運行，得到這個速度，最簡單的方法就是——繼續加溫，使得布朗運動達到一個瘋狂的水平，要使原子核達到這種運行狀態，需要上億攝氏度的溫度。然後就簡單了，氚的原子核和氘的原子核以極大的速度，赤裸裸地發生碰撞，產生了新的氦核和新的中子，釋放出巨大的能量。經過一段時間，反應體已經不需要外來能源的加熱，核聚變的溫度足夠使得原子核繼續發生聚變。這個過程只要氦原子核和中子被及時排除，新的氚和氘的混合氣被輸入到反應體，核聚變就能持續下去，產生的能量一小部分留在反應體內，維持鏈式反應，大部分可以輸出，作為能源來使用

目前試驗中的可控核聚變的最高溫度達到了1.5億度，但這不要可控核聚變能夠達到的最高溫。如果實現的是《流浪地球》中的重元素核聚變，以石頭為核燃料，那麼溫度要達到十五億度。

目前，人類在可控核聚變方面的最高溫度是1.6億攝氏度。

EAST（全超導託卡馬克）是中國合肥的一個大型託卡馬克裝置，於2009年首次成功實現了可控核聚變，並在之後多次打破了世界紀錄。其中，最近的一次是在2020年底，EAST成功將反應的最高溫度提高到了1.6億攝氏度，並保持了20秒的運行時長。然而，這個紀錄仍然被認為是可控核聚變領域的一個里程碑，因為它標誌著人類已經成功地控制了核聚變反應的最高溫度，併為未來的能源應用奠定了基礎。

雖然這個紀錄仍然被認為是可控核聚變領域的一個里程碑，但是人類在可控核聚變方面的研究和探索仍然在不斷進行中，並有望在未來實現更高的溫度和更長的反應時間。

1.6億攝氏度

位於合肥的全超導託卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)在2009年第一次點火之後,一直在挑戰可控核聚變的極限,近期,EAST終於打破了南韓技術團隊在2020年底創下的1億攝氏度,20秒時長的運行紀錄,在保持反應時間20秒不變的情況下,將反應的最高溫度提高到了1.6億攝氏度,不僅如此,EAST最長的連續運行紀錄,達到了1.2億攝氏度下,101秒的新高度,預計在最近幾十年內,都不會有國家能夠挑戰這個數字了。