Tuumareaktsioonidest on võimalik energiat ammutada kahel viisil. Tänapäeva tuumajaamades rakendatakse tuumalõhustumist. Niigi raskete ja ebastabiilsete aatomituumade neutronitega pommitamisel hakkab tuum lõhenema. Selle käigus vabanevat energiat on võimalik juba kasulikuks tööks muuta. Ent see pole ainus võimalus – termotuumasüntees on energeetikute silmapiiril terendanud juba rohkem kui pool sajandit.

Sama Päikese sisemuses toimuv protsess võimaldab elul üleüldse õilmitseda. Energia vabastamiseks tuleb kergemaid tuumi üksteisele piisavalt lähedale suruda, et need üheskoos raskema tuuma moodustaksid. Kerge öelda, raske teha. Positiivselt laetud osakeste tõukejõududest on võimalik võitu saada vaid äärmuslikel tingimustel – kõrge rõhu ja temperatuuri juures. Inimesed on suutnud Päikesel toimuvat suuremal skaalal matkida vaid termotuumapommides, mille süütamiseks kasutatakse omakorda tuumapomme.

Protsessi rahumeelsemates jõujaamades kasutamiseks on arendamisel kaks lahendust. Tokamakid kasutavad Päikese sisemuses valitseva rõhu matkimiseks ja plasma kokkupressimiseks ülitugevaid magnetvälju. Viimase suurejoonelisemaks näiteks on ITER, milles peaksid esimesed katsed algama kuue aasta pärast. Teine lahendus hõlmab lasereid.

Neli aastat tagasi Livermore'i riiklikus laboratooriumis avatud süüterajatises on neid 192, mille koguvõimsus on USA kõigi elektrijaamade tootmisvõimsusest sadu kordi suurem. Iga süütamiskatse kestab aga vaid sekundi murdosa, misläbi antakse nõelapea suurusele deuteeriumit ja triitiumit sisaldavale kapslile vaid umbes sama palju energiat, kui kuluks kahe kannutäie kohvi keetmiseks.

Viimasest piisab aga, et tekitada kapslis atmosfäärirõhust 150 miljardit korda suurem rõhk. Metallist kesta sees asuv plastkest plahvatab, mille tulemusena vähenb kütuse ruumala 35 korda. Samahästi kahaneks korvpalli suurune tahke keha hernetera suuruseks. Ent kuna aineosakeste arv ega suurus ei vähene, kasvab kütusesegu tihedus Päikese keskpunkti omast kolm korda suuremaks. Eelnevates katsetes on aga alati kütuse süütamiseks kulutatud rohkem energiat, kui selle tulemusena vallanduva termotuumareaktsiooni käigus vabanes. Alates eelmise aasta septembrist on NIF-i teadlased suutnud eksperimentide käigus olukorra vastupidiseks pöörata.

Siiski on töörühm veel reaalsest süütepunktist kaugel. Suur osa laserite energiast ei jõu kütuseni, misläbi on vabaneva ja panustatava energia suhe umbes üks sajale. Teadlaste sõnul jäädaks tasa, kui suudetaks kapslis valitsevat rõhku veel kaks korda kasvatada, mille tulemusena ei hakkaks vesiniku isotoobid heeliumiks liituma vaid kapsli südames.

Seeläbi on tokamakil põhinev lähenemisviis veel NIF-ist rakendatavast ees. Veidi enam kui 15 aastat tagasi Euroopas läbiviidud eksperimendis suudeti termotuumareaktsioone enda teenistusse rakendades toota 16 MW energiat, mil selleks panustati 24 MW jagu energiat ehk umbes sama palju energiat, kui tarbivad aastas 15-20 tuhat majapidamist.

Töörühma uurimus ilmus ajakirjas Nature.