核武器爆炸所產生的能量是巨大的，如果我們能控製核能，讓它的能量逐漸釋放而非爆炸性地釋放，這豈不是一種非常理想的能源嗎？核電站就是基於這樣的思想建造的，不過目前的核電站用的都是核裂變，也就是跟原子彈的原理是類似的。核裂變的問題在於一旦發生事故，核輻射泄漏所造成的汙染是毀滅性的，例如1986年蘇聯的切爾諾貝利事故，還有2011年日本福島大地震造成的核電站泄漏，都造成了非常嚴重的環境影響。但是核聚變的反應物卻是比較清潔的，它的反應物主要是中子。雖然中子輻射也具有殺傷力，但是中子的半衰期短，很快會消散，如果能利用核聚變發電，這將是非常理想的能量。並且核裂變所使用的原料難以獲取，而核聚變所使用的氘和氚在海水中的儲量就不小。這項技術其實就是“可控核聚變”。如果可控核聚變真的實現了，這幾乎就是一種取之不盡、用之不竭的能源，相信全球範圍內的石油需求量會大幅下降，連碳排放量都會減少，溫室效應的問題也可以得到緩解。
可控核聚變也叫“人造小太陽”，因為它產生能量的原理跟太陽完全一樣。太陽之所以發光發熱，是因為太陽裏麵有核聚變反應。核聚變很難發生，因為原子核的結構很堅固，要讓兩個原子結合就必須突破原子核結構的屏障，它就像一個超級硬的核桃，要敲開對方就得以特別高的速度相碰。高速怎麽來？要靠高溫，溫度高對應的其實就是原子運動速度快。太陽開啟核聚變是因為它的質量大、引力強，引力強壓力就大，壓力大溫度就高。但是地球上沒有這樣的環境，要產生核聚變就要人工升溫，至少要達到1億攝氏度。
激光達到1億攝氏度是不難的，但這麽高的溫度，沒有任何一種材料做的容器可以裝載反應物，所以要用磁場對反應物進行磁約束。托卡馬克裝置便是用來製造強磁場約束反應物的，其原理是製造一個環形圈，形狀像個甜甜圈，並在環形圈裏加上一個強磁場。核反應物在高溫下會電離成等離子體，等離子體是帶電的，帶電粒子在磁場的洛倫茲力作用下會進行圓周運動，被約束在托卡馬克裝置的環形圈裏。這便是可控核聚變的基本原理，但這裏麵難度極大。反應物在做圓周運動的狀態下，還要保持高溫，用激光去聚焦就變得非常困難，並且還要保證核反應的劇烈程度不能太強，也不能太弱。太強了會有爆炸的危險，太弱了核反應又不能維係。