Kernfusion ist eine Reaktion, bei der zwei oder mehr kleine Atomkerne unter Freisetzung von Partikeln und großen Energiemengen zu größeren und schwereren Kernen verschmelzen. Bei Kernfusionsreaktionen kollidieren die beiden reaktiven Kerne, da beide positiv geladen sind. Zwischen ihnen besteht eine intensive Abstoßungskraft, die nur überwunden werden kann, wenn die reaktiven Kerne sehr hohe kinetische Energien aufweisen (nahe 100 Millionen Grad Celsius). Da die erforderliche kinetische Energie mit der Kernladung (Atomkern) zunimmt, sind die Reaktionen zwischen Kernen mit niedriger Atomzahl am einfachsten zu erzeugen.
Die in der Sonne wie auch in anderen Sternen erzeugte Energie stammt aus der Fusion von Wasserstoffkernen, die Heliumkerne bilden, und Gammastrahlung, die Ausdruck der Energie sind, die bei diesem Prozess freigesetzt wird. Die Anzahl der Kerne, die jede Sekunde reagieren, ist enorm und daher auch die freigesetzte Energie, daher die unbändige Helligkeit und Energie, mit der sie uns immer geschützt hat. Die Kernfusion ist der Mechanismus, der auch den Ursprung aller verschiedenen Elemente im Universum erklärt. Es wird angenommen, dass unmittelbar nach der Explosion (Urknall) Wasserstoff gebildet wurde und beim Verbinden kleiner Kerne schwere Kerne gebildet wurden das hat zu der großen Materialvielfalt geführt, die wir heute kennen.
Die extremen Druckbedingungen und sehr hohen Temperaturen für die Erzeugung von Kernfusionsreaktionen (thermonukleare Reaktionen) waren das Hindernis, mit dem Laboratorien auf der ganzen Welt konfrontiert waren. Bei hohen Temperaturen würden alle oder die meisten Atome ihrer Elektronen beraubt. Dieser Materiezustand ist eine gasförmige Mischung aus positiven Ionen und Elektronen, die als Plasma bekannt ist. Die Eindämmung dieses Plasmas ist eine gewaltige Aufgabe.
Bisher hat die Kernfusion nur in militärischen Funktionen Anwendung gefunden: der Wasserstoffbombe oder der thermonuklearen Bombe; es verwendet Wasserstoffatome oder deren schwere Isotope, Deuterium und Tritium. Damit die Fusion dieser Atome stattfinden kann, muss eine Temperatur erreicht werden, die nur mit einer kleinen Uran- oder Plutoniumspaltungsbombe als Zünder erreicht werden kann.
Es ist zu beachten, dass die Fusion von Wasserstoffkernen etwa viermal mehr Energie erzeugt als die Spaltung von Uran. Wenn also die Kernfusionsenergie gesteuert wird (einige sagen, Mitte dieses Jahrhunderts), werden die Kernreaktoren, die sie verwenden, die aktuellen vergessen, die auf Kernspaltungsprozessen basieren. Wenn Fusionsenergie praktikabel wird, bietet sie die folgenden Vorteile: 1) Kraftstoff ist billig und nahezu unerschöpflich, Deuterium aus den Ozeanen; 2) Unmöglichkeit eines Unfalls im Reaktor, wenn eine Fusionsmaschine nicht mehr funktioniert, würde sie ohne Gefahr des Schmelzens vollständig und sofort abschalten und 3) Es ist eine saubere Energiequelle, da der Prozess wenig radioaktiven Abfall erzeugt und einfacher zu handhaben ist.
