人们早就对太阳发出的能源产生了浓厚的兴趣，它每天发出那么多的光和热，而且根据科学家的推算，太阳的高龄已有50亿年。是什么能量使太阳能这么经久不衰地发出光和热，而且它的热度是那么高，表面温度达到6000℃，核心的温度则可能是摄氏2000万度呢？
当人们只知道燃料能发出光和热的时候，曾经猜想，太阳大概像一块巨大的煤，它在无休止地燃烧。然而到了18世纪，已经有科学家对这样的推测产生了怀疑。他们作了大概的推算，如果太阳真是一大块不断燃烧着的煤，那么，它在50亿年前该有多大呢？现在人们知道的太阳的体积，如果仍旧像煤一样继续燃烧下去的话，还能再燃烧多少年呢？
计算的结果更增加了人们对太阳是燃烧着的煤块的怀疑，因为将现在已知太阳的体积全部折算为煤的话，它顶多只能再燃烧5000年。显然，这么短促的时间，对已经有了50亿年高龄，正处在它的“壮年”时代的太阳来说，是太过于微不足道，因而也是不足信的了。
再说，如果太阳上是一团煤在燃烧的话，那么，太阳的表面应该充满煤燃烧以后产生的二氧化碳，然而，1868年8月18日，当印度出现日全食的时候，法国天文学家詹森和英国天文学家罗克耶用分光镜去分析日全食时在太阳表面上涌动的日珥，分别独立发现太阳上充满着一种在地球上未曾观察到的元素的光谱，当时人们不知道它是一种什么元素，就干脆将它叫做“太阳元素”。人们虽然还不知道太阳元素是一种什么样的元素，也不知道它的性质，然而，当他俩的发现报告同时在法国科学院宣布时，仍使大家为之惊奇不已。为了奖赏这一突出的发现，科学院为他俩铸造了一块金质的纪念章，一面是神话中的太阳神阿波罗，他驾着套了四匹马的战车；另一面则是詹森和罗克耶的头像，上部分别刻着詹森和罗克耶的名字，下部写着他俩的发现太阳元素的年月日：“1868年8月18日太阳突出物分析。”
虽然一时弄不清“太阳元素”的性质，但它反正不是二氧化碳，从而便增强了太阳上发出的光和热不是由煤燃烧所提供的论点。但如果不是由燃烧作用所提供的，又是由什么作用所提供的呢？一时找不出合理的解释。
1895年3、4月间，英国化学家拉姆赛、克鲁克斯，还有瑞典青年化学家兰格列，都在不同的场合，先后各自独立地发现了地球上也存在着那种“太阳元素”。这种元素现在我们根据它的读音翻译为“氦”。使化学家感到困惑不解的是，这种氦不爱和别的元素相化合，而且它常和放射性铀在一起。这样，就使科学家产生了一个联想，氦是不是和放射性元素有联系呢？
1903年，卢瑟福和另一位名叫索地的化学家经过研究发现，从放射性元素铀放出的Ⅱ射线，原来就是元素失去了电子的氦原子。它们从放射性物质中一粒一粒地射出来，所以又叫Ⅱ粒子。Ⅱ粒子射出来的速度非常快，每秒钟可以达到上万千米。
根据这个发现，化学家们立即敏感地猜想到，太阳上经久放出的能量极大的光和热，会不会是一种核反应的结果呢？如果是，那又是怎样的一种核反应呢？
1938年，美国的贝特和德国的魏寒克证明，太阳上发出的光和热来自太阳上的氢。氢虽然能燃烧，不过太阳上的氢并不是在燃烧，而是在太阳那样一个特殊的环境里，温度极高（表面温度达到6000℃），运动的速度又极陕，（粒子射出速度达到每秒19200千米），氢原子核互相撞来撞去，每四个氢原子核撞在一起，就会聚合成另外一个原子核，同时放出很大的能量。这新聚合的原子核就是氦。
这是又一种原子核反应，由于它是轻元素的原子核（如氢）互相聚合成为另一种元素的原子核反应，和重元素的原子核（如铀、钍等）受到轰击而分裂成另外的元素的原子核的反应相区别，前一种核反应叫做核聚变反应，后一种叫核裂变反应。两种核反应的共同点是：它们在核反应的过程中，都能放出巨大的能量。
核反应所放出的能量，是过去已经知道的其他反应（例如燃烧，是化学反应）所不可比拟的。拿氢原子在核反应过程中聚变为氦原子核来说，每1克氢全部聚合为氦，它在聚变过程中所放出的热，能使400吨的冰完全变成水蒸汽；而如果这1克氢是与氧起化学反应，也就是被燃烧掉的话，它所放出的热量只不过能使47克冰变成水蒸汽而已。两相比较，差距有多大？氢进行的热核反应所放出的热核能，是氢进行化学反应时所放出的化学热能的850万倍。
这是一种多么令人向往的能源啊！核物理学家们岂能放弃对捕获和利用它的追求！
令人不无惋惜的是，对热核能源的开发最初成为现实，和原子裂变产生的原子能源的开发成为现实一样，首先得到成功的实验是氢弹爆炸。1952年，美国爆炸了第一个热核聚变装置；1967年，我国也成功地爆炸了第一颗氢弹。世界上其他一些核国家也都已拥有相当数量的热核武器。到目前为止，热核武器只是作为一种威慑力量而存在；在我国，则是作为与核威慑相抗衡的实力而拥有核武器。