核融合（nuclear fusion）

拿兩個輕核，強迫它們靠得夠近，讓短程核吸引力能夠抓住它們，它們就會併成一個較重的原子核，並釋放能量。核融合就是輕核的這種結合。它是點亮群星的過程，原則上也是我們所能開發、最乾淨且最豐沛的能源，燃料是氫的同位素。

障礙是庫侖位障：兩個原子核都帶正電、在進入幾費米之內前會猛烈相斥，因此必須以極大的相對能量接近，也就是極高的溫度。即便如此，古典上它們仍幾乎過不了關；正是穿隧越過殘餘位障，讓融合能在遠低於古典需求的恆星溫度下進行。一旦融合，產物落在每核子結合能曲線更高處（朝鐵爬升），質量差便化為產物的動能，例如 D + T -> He-4 + n + 17.6 MeV。融合每單位質量釋放的能量甚至比分裂更多，因為輕核正處在結合能爬升最陡的一段。

在太陽裡，質子-質子鏈淨反應為 4 個質子 -> 氦-4 + 2 個正子 + 2 個微中子，釋放約 26.7 MeV，較重的恆星還會用到 CNO 循環。在地球上，要達到淨能量增益極其困難：你必須把電漿約束得夠熱、夠密、夠久，這由勞森判據（Lawson criterion）量化，不論靠磁約束（托卡馬克）或慣性約束（雷射內爆）。誠實的現況是：受控融合已能產生能量，但持續、經濟且淨增益的發電仍是尚未解決的工程難題。