人造太阳是指国际热核聚变实验堆计划。核聚变研究是人类历史上一项前所未有的伟大工程，它可以彻底地解决人类的能源问题，把人类的文明带到新的高度。目前，许多国家已经认识到，人类这一伟大梦想必须通过广泛的国际合作才能够实现。2006年11月，中国、俄罗斯、美国、欧盟、韩国、日本和印度七方共同签署了《联合实施国际热核聚变实验堆计划建立国际聚变能组织协定》、《联合实施国际热核聚变实验堆计划建立国际聚变能组织特权和豁免协定》以及其它相关合作文件。这次国际合作被称为ITER计划，ITER是International Thermonuclear Experimental Reactor的简写，全称是国际热核聚变实验反应堆。各国一致同意将ITER建在法国核技术研究中心。中国政府宣布投入10亿美元参与ITER计划的运作，这是迄今中国投入最大的国际科学工程。图1.2 给出了ITER的装置图，作为聚变实验堆，它的目标是把上亿度的高温氘氚等离子体约束在体积达840立方米的“磁笼”中，并产生持续时间达400秒的40万千瓦的聚变功率。这将是人类第一次在地球上获得持续的、有大量核聚变反应的高温等离子体，并产生接近电站规模的受控聚变能。
核聚变能是指轻核聚变反应释放出的能量。核聚变可以释放出巨大的能量，太阳辐射出的能量即来源于核聚变反应。聚变燃料主要为氢的同位素氘和氚。氘氚反应过程及其主要特性可以从下面的核反应方程看出：
D + T → 4He + n + 17.6 MeV
式中：n 表示中子，4He表示氦的一种同位素，又称α 粒子。在这一反应中，发生了质量转化为能量的过程。氘和氚的静止质量之和大于α 粒子和中子的静止质量之和，根据爱因斯坦的质能方程：E=ΔMC2，两者质量之差转化的能量为17.6 MeV。从反应产物可以看出，核聚变不会产生二氧化碳和二氧化硫等有害气体，也不会像核裂变反应那样产生大量裂变产物，特别是半衰期长的锕系元素。聚变反应的产物是无放射性的惰性气体氦，而且反应过程中不产生长寿命的放射性废物，产生的放射性物质只是可能泄漏的微量氚和弱辐射的中子激活的某些材料，但其半衰期都很短。因此可以看出核聚变能是一种洁净安全的能源。
聚变燃料氘贮存在自然界的水中，地球上的总水量（主要是海水）约为140亿亿立方米。每立方米海水中含氘量为33克。地球上的海水所含的氘如果用于氘氚聚变反应堆中，可供人类使用上亿年。因此，氘是一种取之不尽，用之不竭的资源。聚变燃料氚可从锂中不断产生，锂在地球上有比较丰富的储量。以每个锂核转化一个氚核计算，可以估算出，每产生一万亿度电能，要消耗100吨锂。以我国的锂资源为例，可开采锂储量超过数百万吨，如每年用于聚变电站1000吨，也可以用几千年。而海水中储藏的潜在锂资源的总量要比陆地上高达上万倍。因此氚资源也不是问题。
如果实现以氘为燃料的核聚变，即可以获取2×1011 TW. a 的核聚变能。若以每年消耗20TW. a的速度计算，可以使用数十亿年。若以氘氚为燃料，也够使用3000万年。因此聚变能是人类可持续发展最理想的新能源。核聚变一旦实现，世界能源问题将一劳永逸地解决了。
