Fuziunea nucleară este procesul de formare a unui singur nucleu greu (parte a unui atom) din două nuclee mai ușoare. Acest proces se numește reacție nucleară. Acesta eliberează o cantitate mare de energie.
Nucleul rezultat în urma fuziunii este mai greu decât oricare dintre nucleele inițiale. Cu toate acestea, nu este la fel de greu ca și combinația masei inițiale a nucleelor (atomilor) inițiale. Această masă pierdută este transformată în multă energie. Acest lucru este ilustrat în faimoasa ecuație E=mc 2a lui Einstein.
Fuziunea are loc în mijlocul stelelor, cum ar fi Soarele. Atomii de hidrogen fuzionează împreună pentru a produce heliu. Acest lucru eliberează o cantitate mare de energie. Această energie alimentează căldura și lumina stelei. Nu toate elementele pot fi unite. Elementele mai grele sunt mai greu de unit decât cele mai ușoare. Fierul (un metal) nu poate fuziona cu alți atomi. Acesta este motivul pentru care stelele mor. Stelele își unesc toți atomii pentru a forma atomi mai grei de diferite tipuri, până când încep să producă fier. Nucleul de fier nu poate fuziona cu alte nuclee. Reacțiile se opresc. În cele din urmă, steaua se va răci și va muri.
Pe Pământ este foarte dificil să se declanșeze reacții de fuziune nucleară care să elibereze mai multă energie decât cea necesară pentru a începe reacția. Motivul este că reacțiile de fuziune au loc numai la temperaturi și presiuni ridicate, cum ar fi cele din Soare, deoarece ambele nuclee au o sarcină pozitivă, iar pozitiv respinge pozitiv. Singura modalitate de a opri această respingere este de a face ca nucleele să se lovească unul de celălalt la viteze foarte mari. Acest lucru se întâmplă numai la presiune și temperatură ridicate. Singura abordare reușită până în prezent a fost cea a armelor nucleare. Bomba cu hidrogen folosește o bombă atomică (de fisiune) pentru a declanșa reacții de fuziune. Oamenii de știință și inginerii încearcă de zeci de ani să găsească o modalitate sigură și funcțională de a controla și de a limita reacțiile de fuziune pentru a genera electricitate. Aceștia mai au încă multe provocări de depășit înainte ca energia de fuziune să poată fi utilizată ca sursă de energie curată.
