Gli Stati Uniti prima costruirono un reattore nucleare a fissione nel 1942 e usarono le prime bombe a fissione nel 1945. Fu nel 1952 che il governo USA testò la prima bomba a fusione, ma reattori a fusione, a partire da maggio 2011, sono ancora poco pratici. Nonostante i diversi approcci alla produzione di energia seguiti dagli scienziati della fusione e della fissione, i processi condividono alcune caratteristiche comuni.

Particelle atomiche

Sia la fusione nucleare che la fissione nucleare utilizzano l'energia immagazzinata nelle particelle atomiche in il processo di produzione di energia. Un atomo è costituito da un nucleo centrale e da elettroni che si muovono all'esterno del nucleo. Tutti gli elementi hanno particelle protoniche nel nucleo e gli elettroni, che sono particelle molto più piccole, all'esterno. Tutti gli elementi a parte l'idrogeno contengono particelle note come neutroni nel nucleo, che hanno all'incirca la stessa massa dei protoni.

Queste particelle usano la carica elettrica e altre forze per attaccarsi insieme come un atomo, a meno che l'energia non venga introdotta da un altro fonte, nel qual caso gli atomi possono rompersi, nel caso della fissione nucleare, o unirsi insieme, nel caso della fusione nucleare. Quando un atomo cambia se stesso durante una reazione nucleare, libera l'energia che aveva precedentemente usato per tenere insieme le particelle o tenerle separate.

Produzione di energia

Sia la fissione che la fusione sono processi che mirano per produrre energia, che le centrali elettriche possono trasformare in energia elettrica per alimentare case e aziende. È l'energia che l'atomo rilascia quando cambia in una forma diversa che le piante energetiche raccolgono. A partire da maggio 2011, l'efficienza energetica delle reazioni di fusione, che richiedono una grande quantità di energia iniziale per avviare la reazione, non è sufficiente a renderla un'opzione valida per la produzione di energia.

Bombs

Entrambe le reazioni di fusione e di fissione sono adatte per fabbricare bombe nucleari. Le bombe atomiche della seconda guerra mondiale erano bombe a fissione, anche se la bomba a fusione, nota anche come bomba all'idrogeno, fu testata solo un decennio o due dopo.

Occasioni naturali

Sia la fissione che la fusione può accadere naturalmente. Il sole, la fonte di calore e l'energia della luce per il pianeta, emettono energia prodotta dalle reazioni di fusione tra elementi leggeri come l'idrogeno e l'elio. Questo è possibile solo perché il nucleo del sole ha alte temperature e alte pressioni, che forniscono l'energia di avvio per la reazione di fusione. Le reazioni di fissione non avvengono naturalmente al giorno d'oggi, ma secondo il Lawrence Berkeley National Laboratory dell'Università della California, circa 2 miliardi di anni fa, un luogo nell'attuale Africa occidentale era il sito di un reattore a fissione naturale.