早在1925年，英国物理学家弗朗西斯·威廉·阿斯顿在用准确度达万分之一的质谱仪测量原子核质量时发现，任何原子核的质量都要比组成该原子的所有粒子的质量总和要少一些。这种现象就叫“质量亏损”。
根据爱因斯坦的质量能量相互联系关系式，质量和能量之间存在着一种正比关系。由于原子核的质量比组成它的核子的总质量少，所以在单个核子相互靠近而结合成原子核时，必定会有一部分能量释放出来。由于这种能量是从原子核里面放出来的，所以人们就叫它原子能。
最早被人们发现的原子能是重元素的原子核裂变时产生的能量，人们利用这个原理制造出了最初的原子弹。后来，科学家又发现，轻原子核在极高温下能够产生聚变反应，于是根据这个原理制造出了氢弹。
轻核聚变所产生的能量要比重核裂变产生的能量大得多。比如，1个氘核结合成1个氦核时能释放出17.6兆电子伏特的能量，平均每个核子放出的能量是裂变的好几倍，是化学燃料的几百万倍。而且，作为聚变燃料的氘储量在地球上异常丰富。1升海水中约含0.03克氘，用来发生核反应可以放出1010焦耳的热量，相当于300升汽油。地球表面海水的贮存量达1018吨，如果把其中储藏的氘所能提供的能量都开发出来，按目前全世界能量的消耗率估计，可用上几百亿年。显然，如果能够利用轻核聚变获取能源，将会使人类彻底摆脱未来肯定会出现的能源危机。
那么，怎样才能使轻元素的原子核发生聚变反应呢？目前科学家找到的途径就是热核反应：把核聚变燃料加热到1亿度以上的高温，使带正电的粒子克服彼此间的排斥力，在相互碰撞的过程中接近到可以发生聚变的程度。氢弹爆炸就是核聚变反应，不过这种反应速度很快，瞬间释放的巨大能量人们根本无法控制，因而只能作为杀人武器。
要想使轻核聚变产生的巨大能量为人类所利用，就必须做到人为地控制聚变反应。那么，怎样才能使轻核聚变反应置于人为的控制之下呢？世界上许多国家的科学家都在积极地进行这方面的理论与技术问题的研究，并取得了一些重要的成果，而其中之一就是在低温下实现核聚变。
前边进过，只有在高温高压下才能把较轻的原子核汇聚在一起，通过碰撞释放出能量来，而英国物理学家弗莱希曼、美国物理学家庞斯，却于1987年在常温27℃下首先实现了低温核聚变。
他们采用的方法并不复杂：在一个盛有重水——氘的试管里插入两个电极，一个是铂电极，一个是钯阴极。接通电源后，试管就会发热，这是氘核流向钯阴极，在阴极上发生聚变反应的结果。与此同时，计数仪上面的数据显示出，反应时伴随着中子和放射线。
这个实验的成功震动了整个物理学界，中国、美国、俄罗斯、匈牙利等许多国家的科学家都投入到室温条件下实现核聚变的研究中来，而且很多实验一再证明室温条件是有可能实现核聚变的。
然而，也有一些实验却没有获得成功，因而有些科学家对室温下实现核聚变的可能性保持怀疑。他们认为，人们在试管中看到的那种现象，也许是一种化学反应罢了。
尽管室温下究竟能否实现核聚变目前仍然是个谜，但大多数科学家却对此持乐观态度。他们认为，科学研究是要有过程的，今天人们在试管中看到的现象和氢弹爆炸比起来，确实是微弱得不值一提，但这并不说明常温下的核聚变反应不存在。只要继续探索下去，人类就有可能获得新的“太阳”。
