Termotuumasünteesiprotsess

Termotuumasünteesiprotsess, tuntud ka kui termotuumareaktsioon või tuumade kuum liitmine, on protsess, kus kaks või enam kergemat aatomituuma ühinevad, moodustades raskema tuuma. Selle protsessi käigus vabaneb tohutu hulk energiat, kuna liitunud tuumade mass on väiksem kui algsete tuumade masside summa. Ülejäänud mass teisendub energiaks vastavalt Albert Einsteini kuulsale valemile E=mc².

Termotuumasüntees erineb aatomituumade lõhustumise protsessist, mida kasutatakse tavapäraselt tuumajaamades. Lõhustumisel jaguneb raske aatomituum kaheks või enamaks kergemaks tuumaks, vabastades samuti energiat. Termotuumasüntees nõuab aga äärmuslikult kõrgeid temperatuure ja rõhku, et ületada aatomituumade positiivsete laengute vaheline tõukejõud ja võimaldada neil piisavalt lähedale sattuda, et tugev tuumajõud saaks neid siduda.

Kõige tuntum termotuumasünteesi näide looduses on päikeses ja teistes tähtedes toimuvad protsessid. Päikese tuumas toimub peamiselt prooton-prooton ahelreaktsioon, kus vesiniku tuumad liituvad heeliumi tuumadeks. Maapealsete termotuumareaktorite loomine on olnud suur tehnoloogiline väljakutse. Peamised katsetused selle saavutamiseks keskenduvad nn. termotuumasünteesi, kus plasma hoitakse kinni magnetväljade abil, või inertsiaalse sulandumise korral, kus laserite või kiirendite abil surutakse väike kütusekogus kokku äärmuslikult kiiresti.