核能分為核裂變能與核聚變能，前者已經被人類加以利用用來發電，而裂變堆的核燃料蘊藏極為有限，不僅產生強大的輻射，傷害人體，放射性核廢料的處理也一直是讓人頭疼的難題。

而石油、可燃冰等能源總有窮盡的一天，所以科學家就在思考，有什麼方式可以實現無窮無盡的能源。最後，科學家們將目光聚焦在了可控核聚變上。

核聚變是指由品質小的原子,在一定條件下（如超高溫和高壓）,發生原子核互相聚合作用,生成新的品質更重的原子核,並伴隨著巨大的能量釋放的一種核反應形式。原子核中蘊藏巨大的能量,原子核的變化（從一種原子核變化為另外一種原子核）往往伴隨著能量的釋放，每千克核燃料完全裂變可以放出93.6萬億焦的熱量，相當於3200噸標準煤燃燒放出的熱量。

而每千克熱核聚變燃料聚變放出的熱量是核裂變所釋放能量的4倍。可見核聚變能是一種嶄新的能源。

自然界中最容易實現的聚變反應是氫的同位素——氘與氚的聚變，這種反應在太陽上已經持續了50億年，核聚變反應燃料可以從從海水中提煉的氫的同位素氘。每1升海水中所蘊含的氘如果提取出來，發生完全的聚變反應，能釋放相當於300升汽油燃燒時釋放的能量。以此推算，根據目前世界能源消耗水平和海水存量，核聚變能可供人類使用數億年，甚至數十億年。

最重要的是，核聚變不會產生核裂變所出現的長期和高水平的核輻射，不產生核廢料，當然也不產生溫室氣體，基本不汙染環境，當然，如果核聚變無法控制那就成了氫彈，所以科學家們希望發明一種裝置，可以有效控制“氫彈爆炸”的過程，讓能量持續穩定的輸出，這就是可控核聚變。

核聚變一直被認為是第四次工業革命的重要突破口，因為第一次工業革命是蒸汽機的發明，而第二次工業革命則是內燃機的發明，都是能源革命。

1991年11月9日，歐洲的科學家在英國首次成功地進行了實驗室裡的受控熱核聚變反應試驗，從而揭開了核聚變能利用的序幕。後來“人造太陽”計劃也應運而生，除了中國，還包括歐盟、印度、日本、南韓、俄羅斯、和、美國一同參與了這項“人造太陽”計劃。可以說“人造太陽”計劃包括了全世界主要的核國家和主要的亞洲國家，覆蓋的人口接近全球一半。

中國目前在可控核聚變的研究上可以說領先世界，中國核工業集團宣佈，新一代可控核聚變研究裝置“中國環流器二號M”，預計於2020年投入執行。中核集團核工業西南物理研究院院長段旭如表示，該實驗裝置的建成將為人類真正掌握可控核聚變提供重要技術支撐。我們距離“人造太陽”的夢想，又近了一步。

關於核聚變的研究，中國開展的非常早，早在50年代，中國著名科學家王承書就研究清楚了熱核聚變的理論基礎和方法。並參與建設了中國最初的三個等離子體實驗裝置。成為中國熱核領域的權威專家，並且培養了一大批的熱核領域人才。

而兩彈元勳王淦昌先生留下的這份遺產，則為我們的可控核聚變研究奠定了夯實的基礎。王淦昌早在上個世紀60年代就提出了提出了利用鐳射打在聚變燃料靶上來實現受控熱核反應的構想,由此開闢了實現受控熱核聚變反應的新途徑——鐳射慣性約束聚變。（前蘇聯科學家巴索夫教授也提出過相似理論）

目前，實現可控核聚變的方式就兩種，一種是王淦昌先生的鐳射慣性約束核聚變理論，另外一種是磁約束聚變。磁約束聚變是指用特殊形態的磁場把氘、氚等輕原子核和自由電子組成的、處於熱核反應狀態的超高溫等離子體約束在有限的體積內，使它受控制地發生大量的原子核聚變反應，釋放出能量 。這是由蘇聯科學家塔姆和薩哈羅夫率先提出的。而中國也早在1962年東北技術物理研究所成立後，建成了一臺Z箍縮裝置、一臺角向箍縮裝置和一臺離子源，並開展了穩態磁鏡的設計。

磁約束聚變理論的裝置叫全超導托克馬克裝置，利用強磁場可以約束帶電粒子的特性，讓它們碰不到容器，這樣就不會破壞儀器。電子脫離後，帶正電原子核群以及電子群就整體變成了中性，也就是等離子體。原子核在等離子體內部猛烈運動，互相的碰撞而產生的核聚變就像太陽裡發生的聚變一樣，這種裝置也稱作全超導託卡馬克核聚變實驗裝置。

而慣性約束核聚變的具體方式是用鐳射或離子束作驅動源，脈衝式地提供高強度能量，均勻地作用於裝填氖氖(DT)燃料的微型球狀靶丸外殼表面，形成高溫高壓等離子體，利用反衝壓力，使靶的外殼極快地向心運動，壓縮氖氖主燃料層到每立方厘米的幾百克品質的極高密度，並使區域性氖氖區域形成高溫高密度熱斑，達到點火條件，驅動脈衝寬度為納秒級，在高溫高密度熱核燃料來不及飛散之前，進行充分熱核燃燒，放出大量聚變能，從而實現可控核聚變。

其典型的整個反應過程主要分四個階段：

(1)靶丸表面吸收鐳射束能量,在靶丸表面形成等離子燒蝕蝕層;

(2)靶丸表面物質向外噴射,同時產生反作用力,使燃料向心壓縮;

(3)通過向心聚爆過程,燃料達到高溫高密度狀態;

(4)燃料發生聚變反應，最終向外釋放出巨大能量。

因為靶丸一般都很小，和黃豆大小相等，而大功率多束鐳射裝置則是十足的巨無霸，簡直就是一大群高射炮打蚊子，因此，鐳射核聚變過程的關鍵就是，如何巧妙設計和佈置鐳射束瞬間照射在靶丸上。目前在鐳射慣性約束聚變理論下，點火方式又分為直接驅動和間接驅動兩種。

自1964年中國科學家王淦昌先生在國際上獨立提出慣性約束理論之後，美、日、法、英、俄等國開始進行鐳射驅動ICF的研究，1980年，王淦昌就提出建造脈衝功率為1012瓦固體鐳射裝置的建議，稱為鐳射12號實驗裝置。

1985年7月，鐳射12號裝置按時建成並投入試執行。試執行中成功地進行了三輪鐳射打靶試驗，取得了很有價值的結果，達到了預期目標。該裝置是中國規模最大的高功率釹玻璃鐳射裝置，在國際上也為數不多。它由鐳射器系統、靶場系統、測量診斷系統和實驗環境工程系統組成。1986年，鐳射12號裝置正式命名為神光I。

2001年8月，神光Ⅱ裝置建成，總輸出能量達到6千焦耳/納秒，或8太瓦/100皮秒，而目前中國神光-Ⅲ正在建設當中，中國成為繼美國國家點火裝置後，第二個開展多束組鐳射慣性約束聚變實驗研究的國家。可以說和美國並駕齊驅，處於第一梯隊之中。

這是運用中國科學家自己提出的理論建設自己的高新技術裝置的又一偉大成果。

當然，在磁約束聚變上中國也是第一梯隊，2018年11月12日，合肥製造“人造太陽”裝置的EAST更是首次完成等離子中心的一億度執行，持續時間超過1000秒。。這也是截至2016年2月國際託卡馬克實驗裝置上電子溫度達到5000萬度持續時間最長的等離子體放電。

還有上文提到的新一代可控核聚變研究裝置“中國環流器二號M”，預計於2020年投入執行。

中國之所以能夠在可控核聚變上領先世界，就是靠的先輩們的不懈努力與開拓。如果沒有王淦昌這些元勳們的高瞻遠矚，中國就只能跟在其他人後面亦步亦趨，我們應該向這些英雄科學家們致敬。