Nucleaire fusie is een belangrijk natuurlijk proces: Veel chemische elementen ontstaan uit waterstof door fusie; fusie is de energiebron van de zon en de sterren.
Fusie in de zon …
De zon is de basis van al het leven op aarde: de centrale ster bevat 99,8 procent van de massa van het hele planetenstelsel. Deze enorme plasmabol bestaat voornamelijk uit waterstof. In zijn kern brandt een voortdurend fusievuur, waarbij de waterstofatoomkernen samensmelten tot helium. De enorme energie die bij deze kernfusie vrijkomt, is wat de aarde verwarmt en verlicht.
… en op aarde
Het doel van het fusie-onderzoek is energie te ontlenen aan de fusie van atoomkernen. Onder aardse omstandigheden zijn het de twee waterstofisotopen, deuterium en tritium, die het gemakkelijkst fuseren. Daarbij ontstaat een heliumkern, die gepaard gaat met het vrijkomen van een neutron en grote hoeveelheden nuttige energie: Eén gram brandstof kan in een elektriciteitscentrale 90.000 kilowattuur energie opwekken – de verbrandingswarmte van 11 ton steenkool.
Fusiebrandstoffen zijn goedkoop en gelijkmatig over de aarde verdeeld. Zeewater bevat deuterium in bijna onuitputtelijke hoeveelheden. Tritium, een radioactief gas met een korte halfwaardetijd van 12,3 jaar, komt in de natuur nauwelijks voor. Het kan echter in een kerncentrale worden gevormd uit lithium, dat eveneens in overvloed aanwezig is. Aangezien een fusiecentrale bovendien ecologisch gunstige eigenschappen zal hebben, zou fusie een blijvende bijdrage kunnen leveren aan de toekomstige energievoorziening.