Die Kernfusion ist das
Gegenteil der Kernspaltung.

Zwei leichte Atomkerne verschmelzen zu einem schwereren Atomkern. Beispielsweise kann der Deuteriums-Kern mit einem Tritium-Kern verschmolzen werden wodurch ein Helium-Kern entsteht und ein energiereiches Neutron abgestrahlt wird. Bei der Fusion der Kerne wird viel Energie freigesetzt und es entsteht eine hohe Bewegungsenergie, welche in Form von Wärme an die Umgebung freigegeben wird.  Vergleichsweise ist die freigesetzte Energie je Prozess geringer, je Gewichtseinheit des eingesetzten Kernbrennstoffs jedoch sogar um einiges höher. Im Prinzip wäre die technische Nutzung der Kernfusion dafür geeignet den Menschen große Mengen an Energie zu Verfügung zu stellen, da Deuterium und Tritium in großen Mengen gewonnen bzw.  hergestellt werden können. Allerdings ist es bisher nur gelungen die Kernfusionsenergie für Kernwaffen, sogenannte Wasserstoffbomben in sehr großen Umfang freizusetzen. Wasserstoffbomben haben das höchste Zerstörungspotential, noch höher als die Atombomben, die auf Hiroshima abgeworfen wurden.

Da die Atomkerne elektrisch geladen sind stoßen diese sich stärker ab, je näher sie sich kommen. Das bedeutet, dass eine Kernfusion nur erfolgen kann, wenn die Atomkerne mit sehr hoher Energie aufeinanderprallen. Wenn die Kernfusion also nützlich sein soll werden Temperaturen über 100 Millionen Grad Celsius benötigt. Diese Bedingungen zu schaffen ist zwar schon möglich, allerdings nur für kurze Zeit. Um die Temperatur des Plasmas nach dem Aufheizen halten zu können müsste dieses durch starke Magnetfelder eingeschlossen werden, was allerdings sehr kompliziert ist.

Das durch die Kernfusion entstehende Helium ist anders als bei der Kernspaltung nicht radioaktiv. Allerdings entsteht während des Fusionsprozess eine sehr intensive Bestrahlung und durch die intensive Neutronenbestrahlung des Reaktors auch eine länger bestehende Radioaktivität. Diese hofft man mit geeigneter Wahl von Materialien stark begrenzen zu können und somit den Atommüll im Gegensatz zu dem entstandenen Atommüll aus der Kernspaltung zu minimieren.

Deuterium kann in unbegrenzten Mengen aus Meerwasser gewonnen werden. Tritium hingegen muss aus Lithium durch Bestrahlung gewonnen werden, da dieses nicht in der Natur vorkommt. Zwar sind die Vorräte an Lithium begrenzt, allerdings für die Kernfusionsnutzung durchaus ausreichend, da eine extrem hohe Ergiebigkeit herrscht. 1 kg Deuterium-Tritium-Gemisch reicht für Dutzende Millionen Kilowattstunden elektrische Energie aus.

Sollte die technische Realisierung wirklich gelingen hätten wir dadurch viele Vorteile. Die aus der Kernfusion erzielten Energiemengen würde die Energienutzung für Jahrtausende abdecken. Die Abhängigkeit von Brennstofflieferungen würde nicht auftreten. Durch die hohe Energiedichte der Kernfusion würde nur sehr wenig Fläche für einen Reaktor benötigt werden, da nur relativ geringe Bewegungen des Materials stattfinden. Außerdem würde im Gegensatz zur Kernspaltung sehr viel weniger Atommüll entstehen und die Gefahr von schweren Unfällen wäre auch erheblich geringer