A fusão nuclear é o processo de fazer um único núcleo pesado (parte de um átomo) a partir de dois núcleos mais leves. Este processo é chamado de reação nuclear. Ela libera uma grande quantidade de energia.
O núcleo feito por fusão é mais pesado do que qualquer um dos núcleos de partida. Entretanto, não é tão pesado quanto a combinação da massa original dos núcleos iniciais (átomos). Esta massa perdida é transformada em muita energia. Isto é mostrado na famosa equação E=mc2 de Einstein.
A fusão acontece no meio das estrelas, como o Sol. Os átomos de hidrogênio são fundidos para fazer hélio. Isto libera muita energia. Esta energia alimenta o calor e a luz da estrela. Nem todos os elementos podem ser unidos. Os elementos mais pesados são menos fáceis de unir do que os mais leves. O ferro (um metal) não pode se fundir com outros átomos. Isto é o que causa a morte das estrelas. As estrelas unem todos os seus átomos para fazer átomos mais pesados de diferentes tipos, até começarem a fazer ferro. O núcleo de ferro não pode se fundir com outros núcleos. As reações param. A estrela eventualmente esfriará e morrerá.
Na Terra é muito difícil iniciar reações de fusão nuclear que liberam mais energia do que a necessária para iniciar a reação. A razão é que as reações de fusão só acontecem a altas temperaturas e pressões, como no Sol, porque ambos os núcleos têm uma carga positiva, e positiva repele positiva. A única maneira de parar a repulsão é fazer com que os núcleos batam um no outro em velocidades muito altas. Eles só fazem isso em alta pressão e temperatura. A única abordagem bem sucedida até agora tem sido em armas nucleares. A bomba de hidrogênio usa uma bomba atômica (fissão) para iniciar reações de fusão. Cientistas e engenheiros tentam há décadas encontrar uma forma segura e funcional de controlar e conter as reações de fusão para gerar eletricidade. Eles ainda têm muitos desafios a superar antes que a energia de fusão possa ser usada como uma fonte limpa de energia.
