核聚变，即硬核(如钚和钚)结合成较重的原子核(如氦)时，会释放出巨大的能量。
因为化学是在分子、原子层次上研究物质性质，组成，结构与变化规律的科学，而核聚变是发生在原子核层面上的，所以核聚变不属于化学变化。我们现在的所有核电站都是裂变电站，聚变至今还未实现，那我们为什么要大力发展聚变吗？或是聚变与聚变相比有哪些优越性呢？
聚变原理
对于重核裂变来说1g的U235产生的能量相当于1.8吨的汽油，而1g的氘氚放出的能量相当于8t汽油，所以聚变比裂变的效率要更高；同时，裂变的原料来自于重金属铀，铀矿的储备有限，聚变的原料来自于海水，储量巨大，属于真正的可持续发展；最为重要的是裂变发电虽然是清洁能源，但是它具有放射性，这也导致了民众对核的恐慌，而聚变它在清洁无污染的基础上，还有短的放射性，半衰期只有12年，只用一张薄薄的纸片就可以将其抵挡住。
托卡马克
1968年8月在前苏联新西伯利亚（Novosibirsk)召开IAEA(国际原子能机构）聚变能大会，阿齐真维齐宣称T-3和TM-3托卡马克电子温度达到一千万度，离子温度达到五百万度。这一参数比普林斯顿的仿墨器的温度和约束时间高了超过10倍，西方世界不相信这一结果，阿齐莫维齐邀请英国卡勒姆（Culham)实验室的一个小组带着当时最先进的汤进散射测量系统（N.Peacock)到真斯科的库尔恰托夫研究所来检验这一结果，次年，结果比宣称的一千万度还要高出许多（接近一倍）；这是磁约束聚变研究历史上的一次巨大的眺跃，从此开启了托卡马克磁约束聚变高歌猛进的新时代，托卡马克如雨后喜立起来，越建越大。
而在当时有四个托卡马克装置在当时脱颖而出，被称为“四大金刚”。
“真”四大金刚
01欧洲的骄傲——JET托卡马克
欧洲的骄傲一一JET托卡马克
1997年，欧洲联合环(JET)装置氘氚聚变反应实验创造了聚变性能折的世界纪录，瞬态聚变功率达到16兆瓦。同时还实现了聚变输出功率超过输入功率(功率增益因子Q=1.25)。这是人类首次实现聚变的能量输出大于输入，这也从实验上证明了托卡马克实现可控核聚发电是具有科学可行性的。
JET
02美国的尝试——TFTR托卡马克
美国的尝试——TFTR托卡马克。
TFTR建造的最初目的是实现聚变能的投入和产出平衡。尽管该装置终未能实现这一目标，但TFTR在探索井理解氘氚等离子体行为特性方面获得了重大的进展。其中最为突出的成就是在1993年12月9日10日，使用、氚各50%的混合燃料，使温度达到5亿摄氏度。氘氚等离子体的峰值聚变功率达到10.7兆瓦。
TFTR
03日本的成功——JT-60托卡马克
日本的成功——JT-60托卡马克。
在JT-60上成功进行了氘一氘反应实验，换算到氘一氚反应，功率增益因子Q值可以达到1.00。后来，Q值又超过了1.25。JT-60在1989-1991年升级为JT-60U,之后围绕约束性能的改善和稳态运行,开展了实验。在JT-60U上，功率增益因子大于1.3,它也是从氘氘实验得出的结果外推后算出的。
JT-60
04苏联的遗憾——T-15托卡马克
苏联的遗憾——T-15托卡马克。
T-15装置来自于莫斯科的库尔恰托夫研究所，大半径可达到2.4米于1988年首次实现等离子体放电。苏联解体后，由于资金短缺问题1995年关闭。在其短暂的生涯中虽然只有100次放电，它仍然达到在注入功率1.5兆瓦、电流为1兆安时维持了1秒的高温等离子体放电尽管昙花一现，但依然绚烂。
T-15
当时这四大托卡马克“四足鼎立”、“四分天下”，标志着当时最先进的核科学技术，但是这样一个光辉的时代在2006年终止。
2006年，世界首座全超导托克马克——EAST坐落在等离子体所，受控聚变进入到一个全新的黄金时代。（关于EAST这个项目，我在之前的文章也写过）
EAST
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