Сначала - что такое управляемая термоядерная реакция и зачем она нужна, но начну издалека. Что такое взаимодействие.
Взаимодействие - это влияние частиц друг на друга. Попросту, частицы взаимодействуют, если между ними возникает сила, которая их отталкивает друг от друга или притягивает друг к другу.
Ядра элементов (голые, без электронов) тоже взаимодействуют, причём понятно как: они отталкиваются, потому что все ядра заряжены положительно. Это банальное кулоновское - электростатическое - отталкивание.
Но ведь протоны в ядре тоже отталкиваются друг от друга - и тем не менее они не разлетаются прочь из ядер тяжёлых элементов. А значит, помимо электростатического отталкивания, есть ещё какая-то сила, которая склеивает их вместе и которая, получается, намного сильнее электростатического отталкивания!
И таки да, такая сила есть, и называется "сильным взаимодействием". Это тоже одно из фундаментальных взаимодействий, то есть оно не сводится к другим - ни к гравитационному, ни к электромагнитному. Само по себе.
И ещё один момент: для любого ядра его масса меньше, чем сумма масс протонов и нейтронов, в него входящих. Численная разница называется "дефектом массы".
Но как мы знаем (или должны знать), энергия и масса эквивалентны. Раз масса ядра меньше суммы масс входящих в него элементарных частиц, значит, при соединении их в одно ядро энергия, эквивалентная дефекту массы, должна выделяться "наружу". Вот на этом и идёт игра в термоядерной реакции.
То есть собсно фишка такой реакции в том, чтобы заставить ядра лёгких элементов соединиться в ядро тяжёлого элемента, тогда эквивалентная дефекту массы энергия выделяется, и её можно как-то захомутать. Вот этим и занят термоядерный реактор. Они заставляет ядра лёгких элементов контролируется образом сливаться в ядра тяжёлых элементов (неконтролируемая реакция - это водородная бомба).
Из того, что тут уже написано, понятно, почему он ядерный. Теперь - почему он термо.
Штука в том, что сильное взаимодействие, которое и склеивает частицы в ядро, действует только на очень коротких расстояниях. Вот на размере ядра ещё действует, а немного больше - фиг. Оно чрезвычайно быстро падает с расстоянием. А вот электростатическое отталкивание действует на больших расстояниях. Значит, для того, чтоб заставить лёгкие ядра склеиться, чтоб заставить работать силы сильного взаимодействия, надо сдвинуть ядра близко-близко, преодолев силы кулоновского отталкивания. Это можно сделать либо сверхбольшим давлением, либо сверхвысокой температурой.
Давление тут должно быть не просто сверхвысоким, а... фантастически высоким. Ну вот того же порядка, что давление в нейтронной звезде. Никаким разумным процессом такое давление не получить. А вот температуру - можно. При достаточно высокой температуре - "всего-то" в десятки миллионов градусов - уже найдутся ядра, которые за счёт своей скорости (гуглим, что такое распределение Максвелла и какой у него физический смысл...) сумеют подлететь друг к другу достаточно близко, чтоб сработало сильное взаимодействие. Вот почему "термо": условия для склеивания лёгких ядер в тяжёлые с выделением огромной энергии создаются путём нагрева газа.
Понятно также, почему лучше для этой цели водород, а не что-то ещё: потому что кулоновский барьер тем ниже, чем меньше заряд ядра. Минимальный заряд - у ядер водорода (+1), поэтому для синтеза тяжёлых ядер из ядер водорода нужна минимальная температура. Для всех прочих, включая и синтез из гелия-3, температура нужна куда выше.
И, чтоб два раза не вставать, почему берут не просто водород, а дейтерий (изотоп водорода, у которого в ядре - протон и нейтрон): потому что масса ядра гелия - 4. А значит, для синтеза одного ядра гелия понадобилось бы случить вместе четыре ядра обычного водорода (четыре протона), что нереально ни по вероятности такой встречи, ни по энергетике. А вот получить 4, сложив 2 и 2, - фигня вопрос.
Ну и наконец про реактор. Термоядерный реактор - это устройство, в котором создаются условия для протекания такой реакции. Как именно создаются - это уже другой вопрос. Сейчас популярны два подхода: один - токамак, где нужная температура достигается пропусканием через ионизированный газ сильного тока, этот же ток и сжимает газ (ток способен сжимать проводник, по которому он протекает, что не штука понять, вспомнив, что параллельные проводники притягиваются). Второй подход - инерционное обжатие мишени лазерными импульсами: небольшой стеклянный или металлический шарик, заполненный дейтерием, равномерно со всех сторон облучается мощным лазерным импульсом. Металл или стекло мгновенно испаряется, и возникающая отдача сжимает дейтерий. Резкое сжатие понимает температуру до значений, при которых часть дейтерия успевает превратиться в гелий с выделением энергии.
ИТЕР конструируется по первому способу. Инерционное обжатие пока что находится на стадии лабораторных опытов.
И ещё одна особенность термоядерного реактора как источника энергии по сравнению с прочими: принципиально прерывистый, импульсный характер работы. Все остальные работают непрерывно. Даже ядерный реактор нужно перезаряжать (заменять отработанные топливо свежим) сравнительно редко - раз в несколько месяцев, а то и лет. Термоядерный реактор требует перезарядки рабочей смеси раз в несколько десятков секунд, а с инерционным обжатием мишени должен работать вообще с темпом пулемёта...