Termotuumasüntees võiks pakkuda lahenduse inimkonna energiamuredele. Tähtedes ühinevad vesiniku tuumad pidevalt heeliumiks ja nii vabaneb suur kogus energiat. Maa peal saab selline reaktsioon toimuda ainult inimese loodud erilises keskkonnas.

Tuumasünteesi uuritakse erinevates laborites. USA Lawrence Livermore´i riiklikus laboratooriumis on füüsikute käsutuses kõige võimsamad laserid, millega vesinikutuumade ühinemisreaktsioon käima panna. Möödunud sügisel õnnestus sealsetel teadlastel saada esimest korda termotuumareaktsioonist rohkem energiat kui kulus vesinikkütuse süütamiseks.

Tuleviku termotuuma-elektrijaamas peaks toimuma ahelreaktsioon. Laseri või ülitugeva magnetvälja abil surutakse vesiniku raskete isotoopide segu ülitihedaks kogumikuks, kus temperatuur tõuseb miljonite kraadideni ja vallandab ahelreaktsiooni. 

Vesiniku tuumad ühinevad heeliumiks ja reaktsioonil vabaneva soojusega saab edasi toimetada tavalise inseneriteaduse abil. Kõige lihtsam on seda kasutada kasvõi turbiinide liikuma panemiseks nagu tehakse praegustes elektrijaamades.

Paraku on sellist tuumareaktsiooni väga raske kontrollida ja vesiniku süütamiseks kulub palju energiat. Livermore´i laboris on selleks võimas laser, mille kiired suunatakse väiksesse kullast kambrisse, kus paikneb plastkapsel jahutatud vesinikuisotoopide seguga. Laserkiired pommitavad kambrit, panevad selle kiirgama röntgenkiirgust ja suruvad kapsli kokku. Nii tõuseb temperatuur ja vesinikuaatomid hakkavad ühinema. 

Paraku on energiakaod väga suured. Näiteks neelab kütusekamber osa laserikiirte energiast ega lase sel vesinikukapslini jõuda.

Ajakirjas Nature ilmunud uurimuses kirjeldatud katses kasutasid uurijad erineva kujuga laserikiiri. Neil õnnestus saavutada olukord, kus termotuumareaktsioonis vabanes energiat pisut rohkem – umbes lambipirni paariminutilise põlemise jagu - kui kulutati selle saavutamiseks. 

Uurimisrühma juhi Omar Hurricane´i sõnul ületati kaua igatsetud sümboolne lävi. Siiski kulutab kogu eksperimendi käigushoidmiseks ikka veel rohkem energiat kui see tagasi toodab ja tõelise süütereaktsiooni tööle saamisest on füüsikud endiselt üsna kaugel.