Солнце светит благодаря термоядерному синтезу. В его ядре ядра водорода объединяются, образуя гелий, высвобождая огромное количество энергии. Термоядерный синтез — это процесс слияния лёгких атомных ядер с более тяжёлыми. Он выделяет энергию, потому что общая масса продуктов меньше массы исходных ядер. Недостающая масса превращается в энергию, согласно формуле E = mc². Термоядерный синтез питает звёзды и производит элементы, из которых состоят планеты и жизнь. Это основной источник большей части энергии на Земле, от солнечного света до ископаемого топлива.

Достичь термоядерного синтеза на Земле сложно. Для этого требуются температуры в миллионы градусов и огромное давление, чтобы преодолеть электрическое отталкивание между ядрами. В звёздах давление обеспечивается гравитацией. На Земле исследователи используют магнитное или инерциальное удержание. Магнитное удержание использует мощные магнитные поля для удержания плазмы в токамаке. Инерциальное удержание использует лазеры для сжатия крошечной топливной гранулы. Цель состоит в достижении зажигания, когда реакция термоядерного синтеза производит больше энергии, чем потребляет. В 2022 году Национальный комплекс термоядерного синтеза (National Ignition Facility) впервые добился зажигания. Термоядерный синтез не производит долгоживущих радиоактивных отходов и парниковых газов. Это священный Грааль чистой энергии, но до его коммерческого использования ещё десятилетия.

Факты о слиянии

• Определение. Слияние легких ядер.
• Топливо. Изотопы водорода, дейтерий и тритий.
• Требования. Экстремальные температуры и давление.
• Энергия. E = mc², масса, преобразованная в энергию.
• Приложения. Звезды, экспериментальные реакторы.

Ядерный синтез — это не то же самое, что ядерное деление. В результате синтеза объединяются легкие ядра. В результате деления расщепляются тяжелые ядра.