Miért szabadulhat fel energia?
A könnyű magoktól a vas környékéig nő az egy nukleonra jutó kötési energia. Ha két könnyű mag összeolvad és a végállapot erősebben kötött, a rendszer nyugalmi tömege csökken. A különbség mozgási energiává és sugárzássá alakul.
A Coulomb-gát
Két pozitív mag elektromosan taszítja egymást. Ahhoz, hogy az erős kölcsönhatás rövid hatótávolságába kerüljenek, nagyon közel kell jutniuk. Magas hőmérsékleten a részecskék nagy mozgási energiája növeli ennek esélyét, kvantummechanikai alagúthatás pedig a klasszikusan elegendő energia alatt is lehetővé tesz reakciókat.
Fúzió a Napban
Az atom egy parányi, pozitív töltésű atommagból és az azt körülvevő elektronfelhőből áll. Az atommag protonjai határozzák meg, melyik elemről van szó; a neutronok az izotópot, az elektronok elrendeződése pedig nagyrészt a kémiai viselkedést szabja meg.
Miért kell plazma?
Fúziós hőmérsékleten az anyag ionizált: az elektronok nincsenek tartósan atommagokhoz kötve, plazma jön létre. A forró plazmát nem lehet közvetlenül hétköznapi falhoz érinteni, mert gyorsan lehűlne és károsítaná az anyagot. Mágneses vagy inerciális összetartási módszerek ezért központi szerepűek.
Miért szabadulhat fel energia?
Nem elég magas hőmérsékletet elérni. A sűrűségnek és az energia-összetartási időnek is elegendőnek kell lennie ahhoz, hogy a fúziós energia meghaladja a veszteségeket. E feltételek kapcsolatát a Lawson-kritérium foglalja össze.
Két pozitív mag elektromosan taszítja egymást. Ahhoz, hogy az erős kölcsönhatás rövid hatótávolságába kerüljenek, nagyon közel kell jutniuk. Magas hőmérsékleten a részecskék nagy mozgási energiája növeli ennek esélyét, kvantummechanikai alagúthatás pedig a klasszikusan elegendő energia alatt is lehetővé tesz reakciókat.