Controlled fusion energy is one of the long term, non-fossil energy sources available to mankind. It has the potential of significant advantages over fission nuclear power in that the consequences of severe accidents are predicted to be less and the radioactive waste burden is calculated to be smaller. Fusion can be an important ingredient in the future world energy mix and can be part of an 'insurance policy' energy strategy to develop new sources as a hedge against environmental, supply or political difficulties connected with the use of fossil fuel and present-day nuclear power. Progress in fusion reactor technology and design is described for both magnetic and inertial fusion energy systems. The projected economic prospects show that fusion will be capital intensive, and the historical trend is towards greater mass utilization efficiency and more competitive costs. Recent studies emphasizing safety and environmental advantages show that the competitive potential of fusion can be further enhanced by specific choices of materials and design. The safety and environmental prospects of fusion appear to exceed substantially those of advanced fission and coal. For example, the level of radioactivity in a low activation fusion reactor at 1 year and at 100 years after shutdown is calculated to be about one-millionth of the radioactivity in a fission reactor of the same power. Likewise, the maximum plausible dose predicted at the site boundary in the case of a low activation fusion reactor is estimated to be between 100 and 500 times smaller than that estimated for a fission power plant. Clearly, a significant and directed technology effort is necessary to achieve these advantages. Typical parameters have been established for magnetic fusion energy reactors, and a tokamak at moderately high magnetic field (about 7 T on axis) in the first regime of MHD stability (β ≤ 3.5 I/aB) is closest to present experimental achievement. Further improvements of the economic and technological performance of the tokamak are possible through the following achievements: higher magnetic fields to lower the required plasma current and reactor size; higher values of the plasma beta, including reaching the second stable MHD regime, to lower the requirements on field and plasma current; and more efficient techniques to drive the plasma current. In addition, alternative, non-tokamak magnetic fusion approaches may offer substantive economic and operational benefits, although at present these concepts must be projected from a less developed physics base. For inertial fusion energy, reactor studies are at an earlier stage, but the essential requirements are a high efficiency (≥ 10%) repetitively pulsed pellet driver capable of delivering up to 10 MJ of energy on target, targets capable of an energy gain (ratio of energy produced to energy on target) of about 100, reactor chambers capable of absorbing the energy released per shot at conditions consistent with power generation, and effective means of isolating the target chamber and driver system.
核融合エネルギーは、人類が利用可能な長期的な非化石エネルギー源の一つである。核分裂エネルギーと比較して、重大事故の結果がより軽微であると予測され、放射性廃棄物の負担もより小さいと計算されることから、核融合には大きな利点がある。核融合は、将来の世界のエネルギー構成における重要な要素となり得るとともに、化石燃料および現在の原子力発電の使用に伴う環境、供給、政治的な困難に対する保険としてのエネルギー戦略の一部となり得る。磁気核融合および慣性核融合の両システムについて、核融合炉技術と設計の進展について述べる。経済性の見通しは、核融合が資本集約的であることを示しているが、歴史的な傾向は、より高い質量利用効率とより競争力のあるコストへ向かっている。安全性と環境面での利点に焦点を当てた最近の研究は、材料と設計の特定の選択によって、核融合の競争力をさらに高めることができることを示している。核融合の安全性と環境面での見通しは、核分裂および石炭のそれを大幅に上回ると思われる。例えば、低放射化核融合炉における放射能レベルは、運転停止後1年および100年において、同じ出力の核分裂炉の約100万分の1と計算される。同様に、低放射化核融合炉の場合の敷地境界における最大想定線量は、核分裂発電所のそれの100分の1から500分の1と推定される。これらの利点を達成するためには、明確かつ方向付けられた技術的努力が必要であることは明らかである。磁気核融合エネルギー炉の典型的なパラメータが確立されており、中程度の高磁場（軸上約7 T）で、MHD安定性の第一領域（β ≤ 3.5 I/aB）におけるトカマクが、現在の実験的達成に最も近い。トカマクの経済性および技術的性能のさらなる向上は、以下の達成によって可能である：より高い磁場による、必要なプラズマ電流と炉サイズの低減；より高いプラズマベータ値、および第二安定MHD領域への到達による、磁場とプラズマ電流に対する要求の低減；そして、プラズマ電流を駆動するためのより効率的な技術。さらに、非トカマク型の磁気核融合アプローチも、経済的および運転上の利点を提供する可能性があるが、現時点ではこれらの概念は、あまり発展していない物理的基盤に基づいて評価されなければならない。慣性核融合エネルギーについては、炉研究はより初期段階にあるが、本質的な要件は、標的に最大10 MJのエネルギーを供給できる高効率（≥ 10%）の反復パルス式ペレットドライバー、約100のエネルギー利得（生成エネルギーと標的への入射エネルギーの比）を達成できる標的、発電に適合する条件下で1ショットあたりの放出エネルギーを吸収できる炉室、そして標的チャンバーとドライバーシステムを効果的に隔離する手段である。