Реакция синтеза (термоядерная реакция)

Удельная энергия связи в ядре с увеличением массового числа возрастает, поэтому при соединении легких ядер в более тяжелые должна освобождаться энергия, так как в новом ядре нуклоны связаны сильнее. При малых значениях массового числа (водород и его изотопы) удельная энергия возрастает особенно быстро

Для осуществления такой реакции ядра необходимо сблизить и они должны иметь значительную кинетическую энергию, чтобы преодолеть электрические силы отталкивания между ними. Это возможно при высоких температурах (несколько десятков миллионов Кельвинов), когда кинетическая энергия ядер будет порядка 0,01 МэВ.

Действительно средняя кинетическая энергия теплового движения частицы равна Е = ЗкТ/2 → Т = 2Е/Зк = / = 77.10⁶ К. Поэтому такая реакция получила название термоядерной. В Земных условиях такие температуры могут быть созданы пока в течение небольшого промежутка времени, а в недрах Солнца и звездах они существуют. Атомы полностью ионизированы, и вещество находится в плазменном состоянии (отдельно атомы и отдельно электроны). Ядра водорода превращаются в ядра гелия с образованием двух позитронов, двух нейтрино и фотона и освобождением энергии порядка 25 МэВ