Phản ứng nhiệt hạch được diễn ra trong lòng mặt trời, các nguyên tử hydro bắn vào nhau với tốc độ cao, bị nghiền và tạo ra nguyên tử heli và phát ra một nguồn năng lượng dồi dào. Tạo ra nguồn năng lượng nhiệt hạch khả thi trên trái đất đã là một giấc mơ từ xa xưa, từ buổi bình minh của kỷ nguyên nguyên tử. Tuy nhiên, phản ứng nhiệt hạch là “con ngựa bất kham” khiến suốt 6 thập kỷ qua, nó vẫn chỉ là một giấc mơ xa xôi.Phòng thí nghiệm tại NIF. Ảnh: LLNLĐể tạo ra phản ứng nhiệt hạch, các nhà khoa học phải bắn thành công một phát đạn laser gồm 192 tia cho công suất cực đại 500 nghìn tỉ watt (TW) - con số này gấp 1.000 lần so với năng lượng tiêu thụ của cả nước Mỹ tính trong 1 thời điểm, cộng thêm điều kiện ánh sáng laser cực tím có mức năng lượng 1,85 megajoule (MJ) vào một viên nang có đường kính chỉ 2mm (thí nghiệm bắn tia laser trên thành công vào  tháng 7/2012, sau 15 năm nghiên cứu). Sau đó các tia X làm nóng khiến nổ vỏ nang, thu nhỏ khí bên trong viên nang chỉ bằng 1/35 so với kích thước của nó, nén đồng vị của hydro là deuterium và tritium đến mức độ kinh ngạc. Theo lý thuyết, nếu nguồn năng lượng đầu vào ổn định, một phản ứng dây chuyền sẽ được thực hiện, đốt cháy phần còn lại của hydro và tự tạo chu kỳ duy trì các phản ứng tổng hợp.