Реакция синтеза атомных ядер

Источником огромной энергии может служить реакция синтеза атомных ядер, образование из легких ядер более тяжелых. Удельная энергия связи резко увеличивается при переходе от ядер тяжелого водорода (дейтерия  и трития ) к литию  и особенно к гелию , поэтому реакция синтеза легких ядер в более тяжелые должна сопровождаться выделением большого количества энергии. Например:

 (Q = 4,0 МэВ),

 (Q = 17,6 МэВ),

 (Q = 22,4 МэВ),

где Q – энергия выделяющаяся в одном акте реакции.

Сложность в осуществлении таких ядерных реакций заключается в том, что для синтеза ядер их необходимо сблизить до расстояния действия ядерных сил ~2·10^{-15 м, преодолевая энергию кулоновского отталкивания. Расчет показывает, что для преодоления этой энергии требуется очень высокая температура Т > 107} K, поэтому реакции синтеза легких ядер называются термоядерными. Предполагается, что термоядерные реакции являются источником энергии Солнца.

Термоядерные реакции могут быть неуправляемые и управляемые. Примером неуправляемой термоядерной реакции является взрыв водородной бомбы. Особую проблему представляет осуществление управляемого термоядерного синтеза, поскольку для его обеспечения необходимо создание и поддержание в ограниченном объеме температуры ~ 10⁸ К.