核融合エネルギー
水素爆弾(水爆)という核爆弾・大量破壊兵器で使われている。実験を除けば、まだ本来の用途である大量破壊には使用されていない。水爆の起爆に核分裂反応である原子爆弾が使われているが、核融合炉で使用するヘリウム3も原子炉内でリチウム6に中性子を当てて三重水素を作り、これがベータ崩壊してヘリウム3を得る方法が考えられている。
オリファントはラザフォードらと協力して、ヘリウム3(ヘリオン)とトリチウム(トリトン)の核を見つけた。
1939年にハンス・ベーテによって検証された理論では、太陽の核におけるベータ崩壊とトンネル効果が陽子の一つを中性子に変換し、それによってジプロトンではなく重水素が生成される可能性があることが示された。重水素はその後、他の反応を経て融合し、エネルギー出力をさらに高めることになる。この研究により、ベーテはノーベル物理学賞を受賞した。
核融合炉に関する最初の特許は、1946年に英国原子力庁により登録された。発明者は、ジョージ・パジェット・トムソンとモーゼス・ブラックマンであった。これは、Zピンチ概念の最初の詳細な検討であった。1947年から2つの英国のチームがこの概念に基づいた小規模な実験を実施し、さらに大規模な実験を構築し始めた。
1972年にジョン・ナックルズ(英語版)が点火のアイデアを概説した。これは核融合の連鎖反応であり、核融合中に作られた高温のヘリウムが燃料を再加熱し、さらに多くの反応を開始する。ナックルズの論文は大規模な開発を推進し、いくつものレーザーが開発された。これがきっかけとなり、1976年にはイギリスに中央レーザー施設が建設された。
この間、トカマクシステムを理解する上で大きな進歩があった。多くの改良は現在の主流になっており、非円形プラズマや内部のダイバータとリミッタ、多くの場合は超伝導磁石を含み、安定性が向上したいわゆる「Hモード」の磁気島で動作するようになっている。コンパクトなトカマクは真空チェンバーの内側に磁石を配置し、球状トカマクは可能な限り断面積を小さくしている。
1974年に行われたZETAの結果の研究では、実験終了後にプラズマが短い安定期に入るという興味深い副作用が実証された。これが逆磁場ピンチ型の構想につながり、それ以降、ある程度の発展を遂げている。1974年5月1日、KMS核融合会社が重水素-トリチウムペレットで世界初のレーザー誘起核融合を実現させた。