在一定條件下，一個(gè)氘核(由一個(gè)質(zhì)子一個(gè)中子組成)和一個(gè)氚核(由一個(gè)質(zhì)子和二個(gè)中子組成)會(huì)發(fā)生聚變核反應(yīng)，生成一個(gè)氦核(二個(gè)質(zhì)子和二個(gè)中子組成)，并放出一個(gè)中子。精密的測(cè)量表明，氦核加上一個(gè)中子的質(zhì)量之和小于一個(gè)氘核與氚核反應(yīng)前的質(zhì)量之和！發(fā)生了明顯的質(zhì)量虧損。根據(jù)著名的愛(ài)因斯坦質(zhì)能公式E＝mc²，反應(yīng)過(guò)程中出現(xiàn)的質(zhì)量虧損轉(zhuǎn)化為巨大的能量釋放出來(lái)。從獲得能量的觀點(diǎn)來(lái)看聚變核反應(yīng)主要是如下兩種：

　　其實(shí)早在五十年代初地球上就實(shí)現(xiàn)了聚變核反應(yīng)，這就是氫彈的爆炸。它是依靠原子彈爆炸時(shí)形成的高溫高壓，使得氫彈里面的熱核燃料氘氚發(fā)生聚變反應(yīng)，釋放巨大能量，形成強(qiáng)大無(wú)比的破壞力。可惜這種瞬間的猛烈爆炸無(wú)法控制。要把聚變時(shí)放出的巨大能量作為社會(huì)生產(chǎn)和人類(lèi)生活的能源，必須對(duì)劇烈的聚變核反應(yīng)加以控制，因而稱為受控核聚變。

　　但是，要控制劇烈的聚變核反應(yīng)勝過(guò)駕馭一匹掙脫羈絆的烈性野馬，困難極大，談何容易!那么，究竟難在那里呢？

　　極高的溫度

　　要使兩個(gè)原子核發(fā)生聚變核反應(yīng)，必須使它們彼此靠得足夠近，達(dá)到原子核內(nèi)核子與核子之間那么近的距離，即10^-15米以內(nèi)，這時(shí)核力才能將它們“粘合”成整體形成新的原子核。由于原子核都帶正電，當(dāng)兩個(gè)核靠得越來(lái)越近的時(shí)候，它們之間的靜電斥力也越來(lái)越大。靜電斥力也叫靜電勢(shì)壘，它好像一座高山一樣把兩個(gè)氘核隔開(kāi)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料估計(jì)，使兩氘核相遇，它們的相對(duì)速度必須大于每秒1000公里。這時(shí)氘核具有極大的動(dòng)能。對(duì)于一團(tuán)氘核整體而言，此時(shí)它們具有極高的溫度。而兩個(gè)氘核的聚變反應(yīng)，溫度必須高達(dá)一億度！對(duì)于氘核與氚核間的聚變反應(yīng)，溫度必須在五千萬(wàn)度以上。這是多么苛刻的條件！

　　大家知道灼熱的太陽(yáng)表面才只有六千度。因而這種在極高溫度下才發(fā)生的聚變核反應(yīng)也叫熱核反應(yīng)(裂變核反應(yīng)是在常溫下進(jìn)行的)。在如此高溫下，物質(zhì)已全部電離，形成高溫等離子體。可見(jiàn)，開(kāi)發(fā)利用核聚變能源首先必須產(chǎn)生一團(tuán)高達(dá)上億度的異乎尋常的高溫等離子體。

　　充分的約束

　　充分的約束，就是說(shuō)將高溫等離子體維持足夠長(zhǎng)的時(shí)間(相對(duì)而言)，以便充分地發(fā)生聚變反應(yīng)，放出足夠多的能量，使聚變反應(yīng)釋放的能量大于產(chǎn)生和加熱等離子體本身所需的能量及其在這過(guò)程中損失的能量。這樣，利用聚變反應(yīng)放出的能量來(lái)維持所需的極高溫度，毋需再?gòu)耐饨缡┤肽芰浚圩兎磻?yīng)也能自持地進(jìn)行下去，此時(shí)這只“燒”聚變?cè)系奶厥狻盃t子”已經(jīng)點(diǎn)著了。表征這個(gè)概念的科學(xué)術(shù)語(yǔ)叫“聚變點(diǎn)火”。那么約束時(shí)間多長(zhǎng)才能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火呢？約束時(shí)間跟密度有關(guān)。密度大，單位時(shí)間里參加反應(yīng)的原子核較多，放出能量也多，因而約束的時(shí)間可以相應(yīng)地短些。反之，約束時(shí)間必須長(zhǎng)些。英國(guó)科學(xué)家勞遜在五十年代詳細(xì)研究了實(shí)現(xiàn)聚變點(diǎn)火必須滿足的條件，因此，點(diǎn)火條件也稱勞遜條件或勞遜判據(jù)。它是溫度T和約束時(shí)間τ跟密度n乘積的函數(shù)。

　　最后，應(yīng)該指出，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火僅是受控核聚變研究的第一步。爐子點(diǎn)著了必須燒得很旺才能使用。受控核聚變研究的第二個(gè)目標(biāo)是使輸出的能量超過(guò)輸入的能量，獲得凈聚變能，建成核聚變發(fā)電站。科學(xué)家們把第一個(gè)目標(biāo)即實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火稱為驗(yàn)證科學(xué)可行性，第二個(gè)目標(biāo)稱為驗(yàn)證工程技術(shù)可行性。