Słońce świeci dzięki syntezie jądrowej. W jego jądrze jądra wodoru łączą się, tworząc hel, uwalniając ogromne ilości energii. Fuzja to proces łączenia lekkich jąder atomowych w cięższe. Uwalnia energię, ponieważ całkowita masa produktów jest mniejsza niż masa jąder pierwotnych. Brakująca masa przekształca się w energię, zgodnie ze wzorem E = mc². Fuzja zasila gwiazdy i wytwarza pierwiastki, z których zbudowane są planety i życie. Jest podstawowym źródłem większości energii na Ziemi, od światła słonecznego po paliwa kopalne.

Fuzja jądrowa jest trudna do osiągnięcia na Ziemi. Wymaga temperatur milionów stopni i ogromnego ciśnienia, aby pokonać odpychanie elektryczne między jądrami. W gwiazdach ciśnienie zapewnia grawitacja. Na Ziemi naukowcy stosują uwięzienie magnetyczne lub uwięzienie bezwładnościowe. Uwięzienie magnetyczne wykorzystuje silne pola magnetyczne do utrzymania plazmy w tokamaku. Uwięzienie bezwładnościowe wykorzystuje lasery do kompresji maleńkiej pastylki paliwa. Celem jest osiągnięcie zapłonu, w którym reakcja syntezy jądrowej wytwarza więcej energii niż zużywa. W 2022 roku po raz pierwszy zapłon został osiągnięty w Narodowym Ośrodku Zapłonu (National Ignition Facility). Fuzja jądrowa nie wytwarza długotrwałych odpadów radioaktywnych ani gazów cieplarnianych. Jest to Święty Graal czystej energii, ale jej komercyjne wykorzystanie jest jeszcze odległe o dekady.

Fakty dotyczące fuzji

• Definicja. Łączenie lekkich jąder.
• Fuel. Izotopy wodoru, deuter i tryt.
• Wymagania. Ekstremalne temperatury i ciśnienie.
• Energia. E = mc², masa zamieniona na energię.
• Aplikacje. Gwiazdy, reaktory eksperymentalne.

Fuzja jądrowa to nie to samo, co rozszczepienie jądrowe. Fuzja łączy lekkie jądra, a rozszczepienie rozszczepia ciężkie jądra.