가벼운 원자들의 핵이 충돌하여 더 무거운 원자들로 융합되는 과정을 핵융합 반응이라고 하며, 이 과정에서 막대한 양의 에너지가 발생합니다. 핵융합 발전에 활용하고자 하는 핵융합반응은 중수소(deuterium)-삼중수소(tritium)의 융합입니다. 이는 태양이 빛과 열을 내는 원리와 같습니다. 핵융합반응은 반응을 일으키기위한 조건에 도달하기는 매우 어렵지만,핵분열과 같은 연쇄반응이 없으므로 훨씬 안정된 방식으로 에너지 추출이 가능한 장점이 있습니다.

태양의 중력은 지구의 28배 만큼 크고 중심부의 온도가 천오백만도에 이르므로, 플라즈마 상태의 수소 원자들이 전기적 반발력을 이겨내고 서로 융합하여 헬륨을 형성하기에 적합한 환경입니다. 지구는 그만큼의 중력을 가지지 못하므로 핵융합반응을 일으키기 위해 온도를 태양의 10배인 1억5천도 정도로 올려야 합니다. 하지만, 1억5천도의 초고온의 플라즈마를 가둘 수 있는 재료가 지구 상에 존재하지 않습니다. 그래서 토카막(tokamak)이라는 도넛 형태의 자기장 생성장치를 작동시켜 자기장에 의한 비접촉방식으로 플라즈마를 가둡니다.

핵융합 과정에서 고열과 고에너지 중성자가 발생하므로, 토카막을 보호하기 위한 장치가 필요한데 이것을 디버터(divertor) 라고 부릅니다. 디버터를 구성하는 재료는 텅스텐 합금인데, 다른 재료들보다 녹는점이 높고, 중성자를 다른 재료 보다 더 많이 견딜 수 있어서 선택이 되었습니다. 그럼에도 불구하고, 오랜 시간 운용을 하다보면  결함이 필연적으로 생깁니다. 결함 생성에서 끝이 아니라 재료의 기계적 성질을 변화시켜 디버터의 사용을 어렵게 합니다.