Nükleer füzyon, nükleer kaynaşma veya kısaca füzyon; iki hafif elementin nükleer reaksiyonlar neticesinde bir araya gelerek daha ağır bir element oluşturmasıdır. Çekirdek tepkimesi olarak da geçen bu tepkimenin neticesinde çok büyük miktarda enerji ortaya çıkar.
Bu işlemle ortaya çıkabilecek en ağır element demirdir. Reaksiyona giren çekirdekler -atom numarası 1 olan hidrojen ya da izotopları deuterium ve tritium gibi- düşük atom numarasına ait elementlerde meydana çok büyük miktarda enerji çıkartır. Nükleer füzyonun bu mükemmel enerji potansiyelinden ilk olarak, II. Dünya Savaşı'nı izleyen senelerde, hidrojen bombası olarak da tanınan termonükleer silahların imalatında istifade edildi.
GÜNEŞ'TE HER AN YAŞANIYOR
Füzyon tepkimeleri Güneş'te her an doğal süreçte oluyor. Güneş'ten gelen ışık, hidrojen çekirdeklerinin bir araya gelerek helyuma dönüşmesi ve bu dönüşüm esnasında kütle kaybı karşılığı enerjinin meydana çıkması sayesinde oluşmaktadır. Kütle kaybının karşılığı enerjinin büyüklüğü Einstein'in ünlü E = mc² formülüyle hesaplanır.
Füzyon neticesinde ortaya çıkan bağlanma enerjisini insanlar tarafından kullanılabilir. Fakat bunu denetim altında yapmak oldukça zor bir iştir. Çünkü çekirdekler pozitif elektrik yükü taşır ve birbirlerine yaklaştırmak istenildiği zaman çok kuvvetli bir biçimde birbirlerini iterler. Bunların kaynaşmasını sağlamak amacıyla aralarındaki itme gücünü yenebilecek büyüklükte bir kuvvetin kullanılması lazımdır. Lazım olan bu kinetik enerji, 20-30 milyon derecelik bir sıcaklık demektir. Bu olağanüstü bir sıcaklıktır ve kaynaşma tepkimesine girecek olan maddeyi taşıyacak hiçbir katı madde bu sıcaklığa dayanamaz. Fisyondan farklı olarak; çekirdeklerin birleşmesi olayına füzyon denir. Fisyona oranla füzyon başına daha az, küçük ve hafif olduklarından; hafif bir çekirdeğin füzyonu, aynı kütlede ağır çekirdeğin parçalanmasından çok daha fazla enerji ortaya çıkartır. Dengelenmediği müddetçe açığa çıkan enerji patlama noktasına dek hızla artar ve sonrasında nükleer bir patlama yaşanır.