Fúze nastane, když se střetnou dva atomy dohromady. Celková hmotnost nového atomu je menší než ta, kolik vážily fúzní atomy. Což je poměrně nelogické, protože pokud se dvě hmotnosti srazí, jejich hmotnost se sečte. Tady to však neplatí, protože chybějící hmotnost se vydala jako energie, což lze popsat slavnou rovnicí Alberta Einsteina E = mc2.
Pokud se nad procesem fúze zamyslíte, tak když dojde ke střetnutí dvou atomů, tak se nejprve přiblíží jejich atomové obaly a následně jádra. Problém je vtom, že každá tato komponenta atomu má stejný náboj, přičemž obal je záporný a jádro kladné. Je to podobný mechanismus jako u magnetů. Dva stejné póly se odpuzují. Jak je tedy možné, že i přes to dojde k jejich vzájemné interakci? Důvodem je fúzní prostředí, tedy obrovské teploty a tlaky, které tyto Coulombovské síly překoná a dostane se až na podstatu jaderných sil, kde je již zákon přitažlivosti takový, jaký má být. A právě jaderné síly mohou za ničivost jaderných zbraní a bomb.
Teploty ve fúzním reaktoru jsou šestkrát vyšší než je teplota v jádru Slunce. Vodíková atmosféra reakce je plazmatická, protože v těchto extrémních podmínkách není vodík plynem. Extrémně vysoká energie plazmy pak může za to, že dojde k postupnému oddělení elektronů z obalu obou atomů.
Fúze je dominantním zdrojem energie pro hvězdy ve vesmíru. Je také potenciálním zdrojem energie na Zemi. Když se započne v záměrně nekontrolované řetězové reakci, pohání vodíkovou bombu.
Existuje několik typů fúze
· Fúze deuteria a tritia – nejslibnější kombinace pro sílu na Zemi. Je to proces, který vyžaduje teploty přibližně 39 milionů °C) a produkuje energii 17,6 MeV.
Deuterium je slibná složka, protože jde o izotop vodíku, který obsahuje jediný proton a neutron, ale žádný elektron. Dalším izotopem vodíku, tritium obsahující jeden proton a dva neutrony.
· Fúze deuterium-deuterium – teoreticky slibnější než deuterium – tritium kvůli snadnosti získání dvou atomů deuteria, ale metoda je to náročnější, protože vyžaduje příliš vysoké teploty, aby byly v současné době proveditelné. Tento proces však přináší více energie než fúze deuteria a tritia.
· Fúze proton – proton – dominantním hnacím motorem pro hvězdy, jako je Slunce s teplotami jádra pod 15 miliónů °C, je fúze protonu a protonu. začíná dvěma protony a nakonec se získávají částice s vysokou energií, jako jsou pozitrony, neutrina a gama paprsky.