samensmelting van lichte atoomkernen waarbij energie vrijkomt. Deze processen vinden plaats in de zon en de sterren.
Kernfusie wordt wel de energiebron van de verre toekomst genoemd. Energie wordt hierbij gewonnen door twee lichte atoomkernen te versmelten tot een zwaardere kern; hierbij treedt een massadefect op. Het verschil in massa wordt omgezet in energie. Deze energie wordt via warmte omgezet in elektriciteit. Naar verwachting zullen de eerste fusiereactoren gebaseerd zijn op de reacties tussen deuterium en tritium, beide isotopen van waterstof. Bij de reactie komen een neutron en energie vrij.
De energie die vrijkomt, is ongeveer tien keer groter dan bij de splijting van uraan- of plutoniumkernen. Het benodigde tritium wordt gevormd doordat de vrijkomende neutronen reageren met lithium. Voor het bereiken van een reactie moet de elektrische afstoting van de atoomkernen overwonnen worden en daarvoor is een temperatuur vereist van ten minste 100 mln. °C. Er is dan een plasma gevormd. Dit plasma zal wat dichtheid en opsluiting betreft aan minimum eisen, het Lawsoncriterium, moeten voldoen, wil de fusie tot stand komen. Bij 100 mln. °C moet gedurende 1 s de dichtheid van het plasma ten minste 1020 ionen/ m3 zijn. Met sterke magneten zijn de temperatuur en dichtheid wel te benaderen, maar de opsluittijd heeft men nog niet langer dan 1/20 s kunnen laten duren.Het benodigde deuterium kan uit zwaar water (D2O), dat in natuurlijk water voorkomt, verkregen worden; lithium is eenvoudig te winnen, eventueel ook uit zeewater. Het probleem van de kernfusie is dat het een zo ingewikkeld proces is, dat het zelfs nog niet eens gelukt is dit daadwerkelijk uit te voeren in het laboratorium. De algemene verwachting is dan ook dat het nog wel 50 jaar zal duren, voordat er werkelijk energie op grote schaal kan worden gewonnen met dit procédé. Kernfusie heeft de naam een schone energiebron te zijn, omdat daarbij geen afgewerkte splijtstoffen als afval vrijkomen. Maar dat valt nog te bezien. Hoewel het eindprodukt van een kernfusiereactor niet radioactief is, blijft toch het gevaar van radioactiviteit ook bij fusiereactoren uitermate groot.
Ten eerste bestaat de brandstofvoorraad uit radioactief tritium. Tritium is uitermate gevaarlijk, doordat het heel gemakkelijk in allerlei organische verbindingen ingebouwd kan worden; als het dan in DNA-moleculen terechtkomt, kan dat erfelijke schade teweegbrengen. Bovendien diffundeert het heel makkelijk zelfs door metalen wanden. Ten tweede is er het radioactief afval dat afkomstig is van de fusiereactor zelf. De wanden van het reactievat staan nl. voortdurend bloot aan bestraling met neutronen en tritiumen heliumkernen die uit het plasma ontsnappen. Ten gevolge van deze bestraling ontstaan in de wand allerlei sterk radioactieve nucliden.
De wand verzwakt daardoor en zal na enige tijd vervangen moeten worden; daaruit resulteren enige honderden tonnen hoog radioactief metaal. Litt. J.D.Fast, Energie uit atoomkernen (1980).
