Una reacción nuclear de fusión consiste en la unión de dos átomos para formar otro más pesado. Se produce energía como consecuencia de la diferencia de masa de los átomos iniciales y del resultante La reacción de fusión con menor umbral de energía, es decir, mínimo aporte energético necesario para accionar la reacción es la que produce entre dos isótopos del hidrógeno: el deuterio y el tritio. Esta energía de 10 keV se obtienen mediante un intenso calentamiento, que implica un movimiento de los átomos igual de elevado.

Los requisitos para que se dé la fusión nuclear se conocen como “Criterios de Lawson” : Hay una relación entre la temperatura del sistema, su densidad y el tiempo de confinamiento necesario. Por ejemplo, y para la reacción deuterio-tritio, si el sistema se encuentra a KeV, será necesario un producto de la densidad(1014 kg/cm³) por el tiempo (en segundos). En cambio, si la reacción en cuestión es la deuterio-deuterio, las condiciones se hacen más extremas (unos dos órdenes de magnitud), por su menor probabilidad.

Entre sus ventajas cuenta con que los combustibles primarios son abundantes, no radioactivos y repartidos geográficamente de manera uniforme. El deuterio se obtiene del agua, y el tritio del litio, un elemento bastante abundante. Además, no provoca humos ni polución de ningún tipo, por lo que es un buen sustituto de los combustibles fósiles. Por ejemplo, con 500 litros de agua y 30 g de litio se pueden obtener 10 g de deuterio y 15 g de tritio, los cuales bastan para satisfacer todas las necesidades energéticas de cualquier persona de un país desarrollado en su vida.

Es todavía una tecnología en fase de investigación para su uso potencial en la generación de electricidad. Presenta numerosos problemas que afectan a todas las etapas de la vida operativa del reactor. El principal es alcanzar el estado llamado de "ignición", en el cual el calor producido por el plasma en la cámara mantiene la reacción de fusión, sin necesidad de aporte de energía exterior adicional

En el Sol, también se produce fusión nuclear, pero a una escala muchísimo mayor. En este astro, se generan temperaturas que pueden llegar a los de kelvin, y las presiones de alrededor de millones de atmósferas. En estas condiciones extremas tiene lugar la fusión del Hidrógeno en una reacción que se conoce en física como reacción protón-protón y que da origen a la formación de helio y a la generación de radiación gamma que tiende a expandir a la estrella.

“Científicos norteamericanos han logrado alcanzar la temperatura récord de 111 millones de grados centígrados, disparando al mismo tiempo 192 haces de luz con el láser más grande del mundo. Los científicos se han mostrado muy satisfechos por los resultados, que pueden llevarles al objetivo final, aún lejano, de controlar la fusión nuclear para conseguir una energía ilimitada y limpia, sin emisiones de gases de efecto invernadero y una cantidad muy reducida de residuos.” Con esta noticia, se explica que la fusión nuclear utilizando un láser gigante de muchísima potencia se abre una nueva vía de conseguir energía más rápido, mayor cantidad y menor contaminación. FUNCIONAMIENTO: De momento, están utilizando dos fórmulas: Confinar la materia en forma de plasma en un campo magnético muy potente y durante mucho tiempo. Llevar a una presión muy alta y elevadas temperaturas (similar al caso de Sol), pero durante unas fracciones de segundo.