Le particelle subatomiche che possono cambiare in una reazione nucleare sono protoni e neutroni. Quando un protone e un neutrone si combinano, formano un deuterone, che è il nucleo di un atomo di idrogeno pesante. Quando due deutoni si combinano, formano un nucleo di elio-4, che è il nucleo di una particella alfa. Quando un neutrone viene aggiunto a un nucleo di elio-4, forma un nucleo di trizio, che è il nucleo di un isotopo radioattivo dell'idrogeno. Quando un protone viene aggiunto a un nucleo di trizio, forma un nucleo di elio-3, che è il nucleo di un isotopo stabile dell'elio.