聚变堆输出同样多的功率时，产生的中子数大约为裂变堆的4倍。因此，聚变反应堆不仅是一个动力源，也是一个强大的中子源。不少动力工作者建议，把明天的聚变技术与今天的裂变技术结合起来。在聚变反应堆周围放上亚临界的裂变燃料垫，利用热核中子使燃料裂变，可以提高整个装置的功率。
在聚变堆周围，放上可转换物质铀-238和钍-232，就可使裂变燃料增殖。
在其周围放上需要处置的长寿命放射性核素，如锕系元素，就可以使它们在很短的时间内嬗变成短寿命的或稳定的同位素。
与裂变动力堆相比较，聚变动力堆的安全性也十分优异。由于它每次只能燃烧反应室内的那些燃料，其总量不到1克，因此决不会出现能量的失控。
然而，要真正设计出一个聚变核电站，还要解决一系列重大的技术问题。
最棘手的是反应室壁面上会出现大面积的辐照损伤，即“第一壁”问题。事情是这样的，可控聚变堆产生的中子通量，比快中子增殖堆几乎要高出10倍左右。在电站30年运行寿期内，第一壁材料中的每个原子，由于与快中子碰撞，要移位500次以上。这会使容器的材料显着地肿胀起来而变脆。其次要严格地防止氚的泄漏。聚变反应室内，等离子体本身的氘装量虽然小于1克，但电站内总的氚装量，包括锂垫和氚回收系统中的氚装量在内，可以高达10千克。由于氚极易以氚水的形式被生物机体所吸收，因此即使漏出一小部分，也是一次重大的放射性事故。
磁约束聚变堆还有一个严重缺陷：等离子体十分稀薄，燃料的功率密度只有1-10兆瓦/米3。与此对照，压水堆堆芯的功率密度为100兆瓦/米3，快中子增殖堆则为400兆瓦/米3。由于聚变堆不能像裂变堆那样，让冷却剂直接流过反应区，故只能在等离子区的外围设置非常复杂的结构，进行热量的收集。当反应区的功率密度很低时，其外围结构的尺寸就要增大，因而大大提高了电站的建造成本。
为了绕过这些困难，现在还在研究另一种实现劳逊条件的方法，即利用惯性约束原理。这个方法的基本要点，就是用激光极其迅速地加热等离子体，使它达到点火温度而发生聚变。这时，燃料由于自己的惯性仍保持在一起，在没有来得及散开以前，就释放出足够多的能量而完成整个过程。实际上，氢弹中能量的释放，就是在惯性约束下进行的。
要使氢弹中的能量有控点、一点一点地释放，可以设想把氢弹做得很小很小，使每次爆炸只有很少的燃料参加反应。例如，把氘和氚做成与针尖大小差不多的冰粒。每次爆炸的能量相当于几千克炸药。改变单位时间内爆炸的次数，就可控制聚变能释放的速率。然而，究竟用什么方法，才能将燃料极其迅速地加热到聚变温度呢？这里当然不能再依靠裂变的原子弹，因为它的临界体积太大，而要利用武器研究中发展起来的另一种新技术，这就是激光。
20世纪60年代初期，物理学家发现了激光现象。利用激光物质的特殊性能，可以获得一种高度单色的平行光束。经过聚焦，这一光束的能量可集中到一个非常小的点上，并在极短的瞬间，以迅雷不及掩耳之势，将能量释放出来。
利用这样的激光，就有可能在100亿分之一秒（10-10秒）的时间内，在氘-氚靶丸解体以前，把它加热到热核点火温度。
然而，为了满足劳逊条件nT大于或等于1014秒/厘米3，要求燃料中的粒子密度非常高。当T=10-10秒时，粒子密度n必须大于1024粒子数/厘米3。
这个密度比固体密度还要大10倍左右。
如何才能做到这一点呢？唯一的办法是在点火以前，先把燃料狠狠地压缩一下。然而这里不能利用普通的机械压缩的方法，也不能用化学的爆炸压缩的方法。科学家们从激光本身找到了一条妙计。这就是利用很多束激光，在同一瞬间，从四面八方射向靶丸。在几个毫微秒的时间内，把靶丸表面加热到上亿度的高温。这时，燃料表面迅速蒸发、电离。消融沸腾的材料，以每秒上万公里的速度飞向周围的直空区。在喷离过程中，同时产生一个向心的反作用力，造成一个冲击波，把靶丸压缩到其密度比液态氢高出10000倍左右，其内部的压力达到1012大气压。这样高的密度在天文学中也是不常见的，只有在高度密实的白矮星中才能找到。
靶丸在压缩时被加热到热核反应的温度。这时氘-氚聚变产生的高能α粒子，被吸收在材料的内部，使其温度进一步升高，燃烧更加猛烈。只要经过10-12秒，就可烧掉相当多的燃料。在这以后，释放的能量将靶丸炸开，于是反应中止。这样的微型热核爆炸每秒进行10-100次，释放的能量被周围的锂垫所吸收，转化成热能，就可产生蒸汽来驱动汽轮发电机，发出电能。
奇妙的微观世界在聚变反应中，转化成能量的那部分质量，至多不超过燃料质量的千分之一。有没有可能使更多的质量转化成能量呢？物理学家回答说：有。下面让我们先漫游一下物理学中奇妙的微观世界。
几十年以前，在基本粒子物理学的辞汇中，出现了“夸克”这一术语。
它是物理假说中的新粒子。
科学家用了2000年时间才搞清楚所有的物质都是由分子组成的。经过了200年人们发现了原子。又过了20年才懂得原子是由各种基本粒子，即质子、中子和电子组成的。至此，门捷列夫周期表的意义才趋于明朗。当时大家以为找到了物质的源头，找到了原物质。然而，正当物理学家们额手相庆之际，出现了新的“麻烦”。
上世纪50年代初，物理试验工作者在强大加速器的协助下，开始发现越来越多的新粒子。起初大家简单地用字母来代表它们。为了避免混淆，这些新发现的粒子都称为“超子”，而对所有发生强相互作用（即发生核力作用）的粒子，包括介子、核子和超子，都给了一个共同的名称，叫“强子”。随着岁月的推移，强子的数目现在已超过200种，比门捷列夫周期表上的元素还要多。在这种五彩缤纷的粒子世界面前，人们终于意识到，粒子到了该和“基本”这一形容词分手的时候了。
理论研究发现，强子可以根据它们的质量、电荷、自旋等性质进行排列组合，还可按自己的基本性质分成若干小家庭和大家族。这时，大家自然而然地提出了一个问题：这种规律性究竟是如何产生的？就像门捷列夫建立元素周期表，使人们理解到原子的壳层结构那样，1963年，有两位理论物理学家不约而同地提出了存在“夸克”的假说。一位是美国的盖尔曼，另一位是澳大利亚的查维格。他们认为，夸克是比基本粒子更基本的“基本粒子”。
当它们以不同方式组合时，就能形成所有的强子。开始时认为有3种夸克，后来增加到6种。它们是上夸克、下夸克、底夸克、顶夸克、奇异夸克和粲夸克。
用夸克假说去分析强子的构成，取得了很大的成功。许多年来，人们一直认为电荷是整数的，不是+1就是-1。然而夸克却与众不同，它具有分数电荷。有一种夸克的电荷是+2/3，还有一些是-1/3。利用它们可以组合成具有整数电荷的电子。举例来说，质子就是由两个电荷为+2/3的夸克和一个电荷为-1/3的夸克所组成的。
夸克假说在开始时受到猛烈的抨击。但夸克理论预言，存在着一种新的强子——η-1子，这个超子很快就被找到了。夸克理论的预见性得到了证实，盖尔曼因此获得了1969年诺贝尔物理奖。
物理学家们开始投射于夸克的寻找工作。先是在海洋中找，那儿在几亿年中似乎应该积累起一些夸克。后来又在陨石和宇宙射线中找，结果却毫无所获！以后制成了越来越强大的加速器，寻找夸克的本领大大地增加了，但它仍然杳无踪影。在基本粒子现象中，处处表现出需要有夸克这样一个客体存在，但它却像幽灵似的飘荡在粒子的内部。
有人开始说，夸克只是一种方便的抽象。又有人说，到了未来，夸克理论将被人们彻底忘掉。那时物理学家们对什么是夸克这个问题，将耸耸肩膀而无可奉告。
这时出现了另外一个假说，认为夸克原则上是不能发现的！核子和超子是由3个夸克构成的，介子是由2个夸克（夸克的反夸克）构成的。介子有些像磁棒。当把磁棒切割成两部分时，每一部分都将成为一根独立的磁棒，各具有自己的南磁极和北磁极。同样，如果把介子的各组成部分分开，就会得到新的夸克和反夸克，从原来的一个介子，变成了一对分子，夸克的独特之处就在于此。人类第一次发现了一些原则上无法在纯粹的孤立形态下进行观测的微观客体。
科学家们最后用间接手段证明了夸克的存在。最后一个夸克——顶夸克是在1984年才证实的。经测定，它的质量竟为质子质量的30-50倍。
夸克使我们感兴趣的原因之一，是它有可能和未来的动力事业联系起来。前面已经讲到，每个质子由3个夸克组成，而每个夸克在质量上要比质子重几十倍！这正是微观世界的奇妙之处。在这里，大象可钻进老鼠的肚子里，在质量上“部分”可大于“整体”，因此“肥胖”的夸克也就装入了“瘦小”质子的内部！这样一来，又可使用爱因斯坦的质能相当定律了。如果3个自由夸克合成一个质子，它们质量的95％将会消失而转化成能量，那么它比热核反应所产生的能量还要大几千倍。简单的计算表明，用掉1克夸克所放出的能量，与燃烧2500吨石油相当！稍稍体会一下这个庞大的数字，大家一定会惊叹，能源事业的前景是多么的美妙！虽然我们现在对夸克还了解得很少，然而我们有理由保留这个美好的希望。回想一下上世纪初，当时证明了1克镭完全衰变后所释放的热量比1克煤大36万倍，但是，它的半衰期很长，实际上，我们从罗马帝国覆灭的时代等起，一直等到今天，才获得了这些能量的一半。学者们干预衰变进程的努力多次都以失败而告终。当时也曾使部分专家感到沮丧。然而结果如何呢？
我们真的不能利用这样的能量吗？显然不是。人类逐渐懂得，不应该等待原子核自己衰变，而要学会把它们击碎，于是核电站建成了。人们从微小的原子核中大规模地取得了所需的能量。
今天对夸克来说，情况也是这样。核能开发的历史已证明，人类能够创造意想不到的奇迹。因此不管夸克今天多么的捉摸不定，既然客观存在，总有一天我们会找到控制它的方法。那时，这种非常厉害的、不可思议的微观客体，将会向人类贡献出它所拥有的一切。
