　核融合発電所は、燃料に重水素と三重水素（トリチウム）の混合ガスを使用する。この混合ガスは温度が低いと核融合反応が起きない。温度を高めて1億℃を超えるとこの2つが融合を始める。その際に中性子が発生し、その中性子の減速により、熱エネルギーが発生。これを発電に利用する。ただし、高畑氏は「燃料ガスを安定して1億℃に保つ必要があり、そこに技術的な大きなハードルが存在している」と問題点を指摘する。

燃料ガスを安定して1億℃に保つ必要があり、そこに技術的な大きなハードルが存在［クリックで拡大］

　1億℃のガスはプラズマ状態と呼ばれる。物質はどんなものでも温度が低い時は固体となり、温度を上げていくと液体、気体へと変化していく。さらに温度を上げ、1万℃を超えると原子の中の電子がはぎとられる電離という現象が起こる。電子と残されたイオンまたは原子核が自由に動き回っている状態がプラズマだ。プラズマは電流が流れるので電場および磁場の両方に影響を受ける電磁流体としての理解が不十分であるなど物理的な課題も存在する。なお、オーロラや雷などの自然現象とプラズマは大きく関係している。

物質の第4の状態「プラズマ」［クリックで拡大］

　次に、高畑氏も建設に携わった実験装置（大型ヘリカル装置）を例に、プラズマの温度を1億℃に上げるための仕組み（磁場とじ込み方式）について解説した。まず、プラズマの温度を上げるためにはその周りが断熱されている必要がある。そこでプラズマの周りを真空容器により真空にする。しかし、真空容器にプラズマが当たるとすぐに冷えてしまう。そのため、プラズマを真空中に浮かせる。その役割を果たすのが、超伝導コイルだ。超伝導コイルが作り出す強い磁場により、プラズマに圧力をかけて真空中に浮かせる。この時のプラズマは粒子密度が大気の10万分の1程度と非常に希薄な状態だ。真空容器には多数のポートがあり、粒子ビーム、電磁波などを入射する加熱装置、真空排気装置、計測装置などが取り付けられている。