Фактически обстоятельства сложились так, и в этом был элемент исторической необходимости, что форсирование работ по исследованию термоядерного синтеза оказалось связанным, в первую очередь, с разработкой атомных и водородных бомб. Тому причиной Вторая мировая война и последовавшая за ней "гонка вооружений". Создание мощного ядерного оружия явилось главным фактором в атомной проблеме.

При этом оказалось, что концентрация энергии в атомной бомбе в результате развития быстротечной цепной реакции деления такова, что там создаются "звездные" температуры (сотни миллионов градусов), достаточные для поджига термоядерных реакций. Таким образом, атомная бомба может стать детонатором для термоядерного горючего – тяжелых изотопов водорода. Первоначально усилия ученых и конструкторов были сосредоточены главным образом на развитии этого направления.

Предпосылкой изучения ядерных реакций синтеза легких элементов и возможно начала исследовательских работ по УТС можно считать открытия Резерфордом, Олифантом и Хартеком в 1934 г. элементарной реакции ядерного синтеза, в которой два атома тяжелого водорода D образуют атом гелия с попутным выделением энергии. С помощью ускорителя частиц разгоняли ионы дейтерия и направляли их на дейтериевую мишень. Далее в 1938 г. в журнале "Physical Review" появилась знаменита статья Г. Бете "Генерация энергии в звездах", в которой приведены реакции и сделаны расчеты по термоядерным реакциям, протекающим внутри звезд. Согласно этим расчетам для достижения заметной интенсивности протекания термоядерных реакций, например в дейтериевой плазме, необходимо нагреть ее до температуры сто миллионов градусов. Теперь оставалось найти технически приемлемый способ нагрева плазмы до столь высокой температур и осуществит ее термоизоляцию от стенок реактора.

Но прошло более десяти лет, а такие предложения не появились. Не было высказано какой-либо идеи о возможной конструкции реактора УТС.

Впервые в СССР (и возможно, в мире) подобную задачу поставил и предложил ее конструктивное решение в 1950 г. младший сержант советской армии О.А. Лаврентьев, который проходил тогда воинскую службу на острове Сахалин. В середине 1950 г. он написал письмо в ЦК ВКП(б), в котором изложил две основные идеи. Первая – представляла описание принципа действия водородной бомбы с дейтеридом лития (D6Li) в качестве основного взрывчатого вещества и урановым детонатором, основанным на принципе пушечного сближения двух подкритических масс урана-235. Урановый детонатор располагался в центре сферы, заполненной дейтеридом лития. Вторая - содержала предложение по созданию термоядерного реактора для промышленной цели, первый прообраз управляемой энергетической установки на водородном ТЯ-топливе.

Олег Лаврентьев был первым в мире человеком, который задумался о реальном проекте термоядерного реактора, опередив всех крупнейших отечественных и зарубежных ученых, профессионально занятых этой проблемой.

А.Д. Сахаров высоко оценил предложения Лаврентьева. В результате обсуждения этих предложений со своим руководителем И.Е. Таммом, ими были сформулированы принципы термоизоляции плазмы магнитным полем и рассчитаны первые модели магнитного термоядерного реактора (МТР) тороидальной формы, трансформировавшегося впоследствии в ТОКАМАК (тороидальная камера с магнитными катушками). Токамаки стали главным и наиболее перспективным направлением развития работ по УТС сначала в нашей стране, а затем и во всем мире.

Опыты с тороидальными лабораторными установками МТР начались в ЛИПАНе в 1951 г. и проходили с переменным успехом. Сперва было достаточно много неудач.

Выяснилось, что в поведении высокотемпературной плазмы в магнитном поле возникает много неустойчивостей, способствующих попаданию ионов плазмы на стенки реактора. Пришлось потратить несколько десятилетий на теоретические и экспериментальные работы, позволившие подавить эти неустойчивости и найти технически осуществимые способы разогрева плазмы до температур близких к 10⁸ К.

Постановление СМ СССР, подписанное И.В. Сталиным, вышло 05.05.1951 г. и положило начало государственной, видимо первой в мире, программе термоядерных исследований. Был создан научный совет по МТР под председательством И.В. Курчатова.

В начале пятидесятых годов работы по УТС как в СССР, так и в других странах были строго засекречены, поскольку они могли иметь отношение к решению определенных военных задач. Рассекречивание этих работ произошло позднее по инициативе СССР, после доклада И.В. Курчатова в Английском ядерном центре в Харуэлле в 1956 г. о работах по УТС, ведущихся в ЛИПАНе.

В 1968 году на токамаке Т-3А (Курчатовский институт) получены рекордные температуры электронов (Те~20 млн.град.) и ионов (Тi~4 млн.град.)

После 1969 года в мире построено ~ 100 токамаков.

Позднее появилось много альтернативных проектов по решению проблемы "мирного термояда". Кроме направления с магнитным удержанием плазмы, разрабатывается направление с инерционным удержанием (инерциальный термоядерный синтез): лазерный термоядерный синтез, применение мощных электронных пучков. Разрабатываются различные плазменные технологии, различные способы нагрева высокотемпературной плазмы. Большое внимание уделяется разработке новейших физических методик по диагностике высокотемпературной плазмы.

ВЕДУЩИЕ СОВЕТСКИЕ УЧЕНЫЕ-ТЕРМОЯДЕРЩИКИ

О.А. Лаврентьев	А.Д. Сахаров	И.Е. Тамм
Л.А. Арцимович	М.А. Леонтович	Б.Б. Кадомцев
Г.И. Будкер	И.Н. Головин