在核能的利用中，还有另一类释放能量更大、却几乎无放射污染的热核反应。它是以氢的同位素氘、氚作核燃料，在超高温的特定条件下，使氘—氘或氘—氚发生聚变反应来放出能量的。
根据计算，1 克氘发生热核反应所放出的能量就可以发电 10 万千瓦·时。地球上有 175 亿亿吨海水，其中含氘 35 万亿吨，如果用来发电，足足可以用上百亿年，可谓取之不尽，用之不竭。可是要形成连续的核聚变反应，却很不容易，因为首先要“点燃”氘—氚混合物起码要有 0.5 亿℃的超高温，而要“点燃”氘—氘，则要 4 亿℃或更高的温度，才能使氘—氘或氘—氚电离；此外，还要用强大的外力把这些带电离子压缩到每立方厘米 1020 个以上的超高密度，而目前世界上还没有一种材料能够耐受得住如此高的温度。于是人们想到了用高强度磁场来约束带电的离子，以此控制热核反应。这就是前苏联物理学家设计的“托克马克装置”。