Como o próprio nome diz, uma fusão nuclear é a união de dois ou mais núcleos pequenos, para a formação de um núcleo maior e mais estável. Abaixo temos um esquema que exemplifica como isso ocorre:
A energia desenvolvida nesse processo é milhões de vezes superior à energia envolvida em reações químicas comuns. Para citar um exemplo, a energia recebida na Terra pelo Sol, que é estimada em valores entre 106 e 107 ºC, é proveniente desse tipo de reação termonuclear. No centro do Sol e das outras estrelas, sob temperaturas e pressões elevadíssimas, há energia suficiente para iniciar a fusão nuclear de átomos de hidrogênio, para a formação de átomos de hélio, conforme mostrado a seguir:
A energia liberada nesse tipo de reação é muito mais elevada que em fissões nucleares. Por isso, o sonho de muitos cientistas é gerar energia para abastecer as cidades por meio dessa reação. No entanto, no Sol essa reação ocorre porque há energia de ativação suficiente para iniciá-la. Como isso seria conseguido na Terra?
Enrico Fermi (1901-1954) e Edward Teller (1908-2003) consideraram que a energia liberada na fissão, como a que ocorre na bomba atômica, poderia fornecer a energia para iniciar processos de fusão. Assim, seria possível realizar a fusão de isótopos do hidrogênio (deutério e trítio), como se mostra a seguir:
Infelizmente, a fusão não pode ser usada somente para gerar energia para as cidades, mas também para fins bélicos. Foi o que ocorreu ao se produzir a primeira bomba de hidrogênio ou termonuclear, chamada de “Mike”, que explodiu em 1952, no atol do Pacífico. Sua potência foi mil vezes maior que a da bomba de Hiroshima.
Vários países no momento se empenham em desenvolver reatores nucleares, onde seja possível realizar fusões nucleares controladas e que possam ser aproveitadas. Porém, há inúmeras dificuldades nesses processos, como, por exemplo, a existência de um material que possa resistir a temperaturas tão elevadas, além também da necessidade de escoamento rápido da energia liberada.
Esse empenho vale a pena, pois quando comparada à fissão nuclear, a fusão produz uma quantidade muito maior de energia. Além disso, os elementos (trítio, deutério e lítio) necessários para realizar a reação de fusão são de fácil obtenção e os produtos usados não são radioativos e, consequentemente, não causam alterações no meio ambiente.
O reator de fusão nuclear mais conhecido é o Tokamak, de Princeton, Estados Unidos, que funciona com uma temperatura de 100 milhões de graus Celsius.