A fusão é a junção de dois núcleos leves num núcleo mais pesado e mais fortemente ligado. A reação mais acessível casa o deutério com o trítio, os isótopos pesados do hidrogênio (Capítulo 19):
Exemplos
Exemplo 33.17 (D–T, pesada)
Antes: ; depois: ; logo e , quatro quintos dela no nêutron — menos do que uma fissão, mas a partir de cinco núcleons em vez de : cerca de por quilograma de combustível, quatro vezes a fissão. O hélio-4 (Exemplo 33.6) é, de novo, a cinza.
Exemplo 33.21 (A escada de energia, por quilograma)
Energia por quilograma de combustível: carvão, ; urânio-235 por fissão, ; deutério–trítio por fusão, ; conversão total (), . Seis ordens de grandeza separam a química do núcleo — a razão pela qual um reator é reabastecido por caminhão e uma usina a carvão, por composição ferroviária.