核反应释放的能量相当于相同质量的物质释放的化学能的数十万倍至百万倍。核反应有核裂变、核聚变两种形式。一个重核在中子的轰击下分裂成高能碎片的反应叫做核裂变，主要反应物是稀少的放射性元素铀、钚等，如原子弹爆炸；两个轻核发生碰撞结合成重核的反应叫做核聚变，主要反应物为氢的同位素氘和氚，如氢弹爆炸、太阳发光发热等。现在占发电量比重较大的核电站就是在控制之下的裂变能利用。
可控热核聚变是海水中富含的氘、氚在特定环境和超高温条件下使其实现核聚变反应，以释放巨大能量，世界各国科学家为此已奋斗半个多世纪。在煤炭、石油一次性能源日渐枯竭且难以抑制环境污染的时候，清洁、安全而且原料取之不尽的可控热核聚变，成为本世纪中叶人类替代能源的希望所在。可控热核聚研究涵盖基础科学、工程科学和信息科学等多个领域，吸引了全世界的关注。美国、欧洲、日本等发达国家均为此投入巨额资金。
托卡马克是一环形装置，通过约束电磁波驱动，创造氘、氚实现聚变的环境和超高温，并实现人类对聚变反应的控制。受控热核聚变在常规托卡马克装置上已经实现。但常规托卡马克装置体积庞大、效率低，突破难度大。上世纪末，科学家们把新兴的超导技术用于托卡马克装置，使基础理论研究和系统运行参数得到很大提高。
2006年9月28日，中国耗时8年、耗资2亿元人民币自主设计、自主建造而成的新一代热核聚变装置ＥＡＳＴ首次成功完成放电实验，获得电流200千安、时间接近3秒的高温等离子体放电。ＥＡＳＴ成为世界上第一个建成并真正运行的全超导非圆截面核聚变实验装置。
