Kernfusie is een reactie waarbij twee of meer kleine atoomkernen samensmelten om grotere en zwaardere kernen te vormen waarbij deeltjes en grote hoeveelheden energie vrijkomen. Bij kernfusiereacties botsen de twee reactieve kernen, aangezien beide positief geladen zijn, is er een intense afstotende kracht tussen hen, die alleen kan worden overwonnen als de reactieve kernen zeer hoge kinetische energieën hebben (bijna 100 miljoen graden Celsius). Aangezien de vereiste kinetische energie toeneemt met de nucleaire lading (atoomkern), zijn de reacties tussen kernen met een laag atoomnummer het gemakkelijkst te produceren.
De energie die zowel in de zon als in andere sterren wordt geproduceerd, is afkomstig van de fusie van waterstofkernen die heliumkernen en gammastraling vormen, die de uitdrukking zijn van de energie die bij dit proces vrijkomt. Het aantal kernen dat elke seconde reageert is enorm, en dus ook de energie die vrijkomt, vandaar de onstuitbare helderheid en energie waarmee het ons altijd heeft beschermd. Kernfusie is het mechanisme dat ook de oorsprong van alle verschillende elementen in het heelal verklaart, er wordt aangenomen dat onmiddellijk na de explosie (oerknal) waterstof werd gevormd, en toen kleine kernen werden samengevoegd, werden zware kernen gevormd. die hebben geleid tot de grote diversiteit aan materialen die we nu kennen.
De extreme drukomstandigheden en zeer hoge temperaturen voor de productie van kernfusiereacties (thermonucleaire reacties) waren het obstakel waarmee laboratoria over de hele wereld werden geconfronteerd. Bij hoge temperaturen worden alle of de meeste atomen ontdaan van hun elektronen. Deze toestand is een gasvormig mengsel van positieve ionen en elektronen dat bekend staat als plasma. Het vasthouden van dit plasma is een formidabele taak.
Tot nu toe heeft kernfusie alleen een toepassing gevonden in militaire functies: de waterstofbom of de thermonucleaire bom; het gebruikt waterstofatomen of hun zware isotopen, deuterium en tritium. Om de fusie van deze atomen te laten plaatsvinden, is het noodzakelijk om een temperatuur te bereiken die zo groot is dat deze alleen kan worden bereikt met een kleine uranium- of plutoniumsplijtingsbom als detonator.
Opgemerkt moet worden dat de fusie van waterstofkernen ongeveer 4 keer meer energie oplevert dan de splitsing van uranium. Wanneer de energie van kernfusie wordt beheerst (sommigen zeggen in het midden van deze eeuw), zullen de kernreactoren die het gebruiken, de huidige die gebaseerd zijn op kernsplijtingsprocessen vergeten. Als fusie-energie uitvoerbaar wordt, zou het de volgende voordelen bieden: 1) brandstof is goedkoop en bijna onuitputtelijk, deuterium uit de oceanen; 2) onmogelijkheid van een ongeval in de reactor, als een fusiemachine zou stoppen met werken, zou deze volledig en onmiddellijk worden uitgeschakeld, zonder gevaar voor smelten, en 3) Het is een schone energiebron, omdat het proces weinig radioactief afval genereert en gemakkelijker te hanteren is.
