億萬年來，地球上萬物靠著太陽源源不斷的能量維持自身發展。在太陽的中心，溫度高達1500萬攝氏度，氣壓達到3000多億個大氣壓。在這種高溫高壓條件下，氫原子核聚變成氦原子核，並放出大量能量。幾十億年來，太陽猶如一個巨大的核聚變反應裝置，無休止地輻射著能量。“二戰”以後，科學家模擬太陽中的核爆炸反應，研製出氫彈。其巨大的能量，足以把城市從地球上抹去。正因為這種魔鬼般的力量，才扼製了氫彈的使用。
此後，科學家又想方設法控製這種反應，讓它的巨大能量能安全平穩地為人類服務，於是就有了托卡馬克裝置。近60多年來，世界上研製成各種各樣的托卡馬克裝置100多台，都因為技術難題太多，離實用型樣機太遠。蘇聯科學家在20世紀50年代初率先提出磁約束概念，並在1954年建成第一個磁約束裝置——形如中空麵包圈的環形容器“托卡馬克”，又稱環流器。
中國托卡馬克裝置世界領先
2006年8月28日，中科院合肥物理科學研究院等離子體所自行設計、研製的世界上第一個“全超導非圓截麵托卡馬克核聚變實驗裝置”，在進行的首輪物理放電實驗過程中成功獲得電流超過200千安、時間接近3秒的高溫等離子體放電。這標誌著世界上新一代超導托卡馬克核聚變實驗裝置正式投入運行，它的綜合性能比國外先進，使我國核聚變研究邁出了一大步。國際聚變顧問委員會給出的評價是：“EAST是世界聚變核能開發的傑出成就和重要裏程碑。”
中科院合肥等離子體物理研究所承擔的EAST全超導托卡馬克實驗裝置是國家“九五大科學工程”，2000年10月正式獲準開工建設，於2005年底完成主機總裝以及各分係統研製和安裝工作。
EAST的科學目標是通過實驗研究，為未來建造穩態、高效、安全的實用化托卡馬克類型的聚變反應堆提供工程技術和物理基礎。該裝置集全超導和非圓截麵兩大特點於一身，且具有主動冷卻結構。它能產生穩態的、具有先進運行模式的等離子體，國際上尚無成功建造的先例。
科技人員自主研發、加工、製造、組裝、調試的EAST裝置的關鍵部件——超導磁體，以及國內最大的2千瓦液氦低溫製冷係統，總功率達到數十兆瓦的直流整流電源，國內最大的超導磁體測試設備等重要子係統，全部達到或超過設計要求。與國際同類裝置相比，EAST使用資金最少，建設速度最快，投入運行最早，投入運行後最快獲得首次等離子體。
我國這個全超導核聚變實驗裝置從內到外由5層部件構成，最內層的環行磁容器像一隻巨大的遊泳圈；進入實驗狀態後，“遊泳圈”內部將達到上億攝氏度高溫，這是模擬太陽聚變反應的關鍵部位。
太陽上的聚變反應是不可控的，為了讓這種能量為人類所用，需要將能量釋放過程變成一個穩定、持續並且可控製的過程。EAST正是起著這一作用。通過磁力線的作用，氫的同位素等離子體被約束在“遊泳圈”式磁場中，發生高密度的碰撞，形成核聚變反應，產生巨大的能量。EAST為人們尋找更潔淨、更可靠、更長久的能源帶來希望。
核聚變燃料能保證供應嗎
核聚變消耗的燃料是世界上十分常見的東西——氘，也就是重氫。僅僅有氘還是不夠的，盡管用兩個氘可以產生氘—氘反應，它也是氫核聚變的主要形式，但在人類現有條件下根本無法控製氘—氘反應。它太猛烈了，所需要的溫度要高得多，除了在實驗室條件下一次性實驗外，很難讓它鏈式反應下去——那是氫彈一樣的威力。還好，人們發現氘—氚反應的烈度要小得多，它的反應速度僅僅是氘—氘反應的1/100，點火溫度反倒低得多，適合人類現有條件下利用。