原子能的利用，可以分為兩類：一類是利用中子轟擊鈾原子核，使鈾核發裂成為兩塊，釋放出裂變能；另一類是使氫的兩種同位素氘和氚核聚合在一起，釋放出聚變能。核聚變反應釋放出的能量要比核裂變反應釋放出的能量大得多。
核裂變反應可以用於製造原子彈，也可以用於建造核電站。核裂變反應的主要燃料是經過精煉的鈾的同位素鈾235.1公斤鈾235所放出的能量大約相當於2000噸好煤。即放出能量要比煤大200萬倍。但是，鈾235在天然鈾中隻含有0.7%，而占99.3%的鈾238不能產生裂變反應，天然鈾資源的利用率太低，而且，天然鈾資源在地球上的儲量也很有限，因此，由核裂變來獲取能量（如用於發電）不是長遠之計，人類的希望寄托於核聚變獲取能量。
核聚變是太陽和其他恒星上正在發生的反應。核聚變反應的主要燃料是同位素氘和氚，這兩種原子核高速碰撞聚合成較重的氦原子核，並以產生高能粒子的形式釋放能量。氘和氚聚變反應時放出的能量，比普通物質碳原子燃燒放出的能量大百萬倍。核聚變的燃料氘可以從海水中提取，每升海水中含有0.03克氘。一升海水中的氘完全燃燒後產生的能量，相當於100～300升汽油燃燒所產生能量。地球上僅在海水中就有45萬億噸氘，取之不盡。至於說核聚變的燃料氚，可以利用儲量豐富的元素鋰在聚變堆中再生，隻要核聚變反應進行下去，氚就會再生出來，用之不竭。因此，如果把海水中的氘利用起來，能量夠人類使用億萬年，將永遠不用為能源問題發愁。把核聚變產生的能量轉換成熱能並用來發電，人類就能實現核聚變發電，從而獲取用不完的電力。正是這樣，核聚變給人們展示了一幅極其誘人的前景，半個多世紀以來，世界上許多科學家都為之奮鬥。
核聚變並不陌生：氫彈爆炸就是一種核聚變反應。但是，氫彈爆炸的巨大能量是在一瞬間釋放出來的。氫彈爆炸式的核聚變反應，簡直就是無羈的“核野馬”，一發而不可收拾。這種核聚變產生的能量是人力無法控製、無法應用的。那麽，怎樣才能能使“核野馬”馴服，使它在人控製下老老實實地工作呢？科學家們的目標是：實現受控核聚變。
受控核聚變是這樣一門學問：怎樣能夠控製核聚變反應，使核聚變在人的控製下持續地進行下去，把核聚變產生的能量慢慢地釋放出來，轉換成熱能、電能及其他形式的能量，造福於人類。
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