Fusi nuklir

Dalam fisika nuklir, fusi nuklir (reaksi termonuklir) adalah sebuah reaksi di mana dua inti atom bergabung membentuk satu atau lebih inti atom yang lebih besar dan partikel subatom (neutron atau proton). Perbedaan dalam massa antara reaktan dan produk dimanifestasikan sebagai pelepasan energi dalam jumlah besar. Perbedaan dalam massa ini muncul akibat perbedaan dalam energi ikatan inti atom antara sebelum dan setelah reaksi. Fusi nuklir adalah proses yang memberikan daya bagi bintang untuk bersinar.

Proses fusi yang menghasilkan nukleus lebih ringan dari besi-56 atau nikel-62 secara umum tidak akan melepaskan sejumlah energi bersih. Elemen-elemen ini memiliki massa per nukleon terendah dan energi ikatan per nukleon tertinggi. Fusi elemen-elemen ringan akan melepas energi (eksotermis), sedangkan fusi yang menghasilkan inti lebih berat dari elemen ini, akan menghasilkan energi yang ditahan oleh nukleon yang dihasilkan (reaksi endotermis). Kebalikannya ini benar untuk proses yang berkebalikan, fisi nuklir. Hal ini berarti untuk elemen ringan, seperti hidrogen dan helium secara umum lebih mudah fusi; sedangkan untuk elemen yang lebih berat, seperti uranium dan plutonium, lebih mudah fisi.

Proses fusi membutuhkan energi yang besar untuk menggabungkan inti nuklir, bahkan elemen yang paling ringan, hidrogen. Tetapi fusi inti atom yang membentuk inti atom yang lebih berat dan neutron bebas, akan menghasilkan energi yang lebih besar lagi dari energi yang dibutuhkan untuk menggabungkan mereka—sebuah reaksi eksotermis yang dapat menciptakan reaksi yang terjadi sendirinya.

Energi yang dilepas di banyak reaksi nuklir lebih besar dari reaksi kimia, karena energi pengikat yang mengelem kedua inti atom jauh lebih besar dari energi yang menahan elektron ke inti atom. Contoh, energi ionisasi yang diperoleh dari penambahan elektron ke hidrogen adalah 13.6 elektronvolt—lebih kecil satu per sejuta dari 17 MeV yang dilepas oleh reaksi D-T seperti gambar di samping.