Με τον όρο πυρηνική σύντηξη εννοούμε την πυρηνική αντίδραση με την οποία δύο ελαφροί πυρήνες ενώνονται για να σχηματίσουν έναν βαρύτερο, με ταυτόχρονη έκλυση ενέργειας. Πρόκειται για τη διεργασία που γίνεται σε όλα τα αστέρια του σύμπαντος και, βέβαια, στο δικό μας ήλιο.
Μεγάλο ενδιαφέρον για τους επιστήμονες παρουσιάζει η αντίδραση δύο ισοτόπων του υδρογόνου, του δευτέριου (D) και του τρίτιου (Τ), για το σχηματισμό ενός πυρήνα ηλίου. Η αντίδραση ενός γραμμαρίου καυσίμου D-Τ αποδίδει ενέργεια ίση με την ενέργεια που παίρνουμε από την καύση 10.000 λίτρων πετρελαίου.
Αυτός δεν είναι ο μόνος λόγος που κάνει την πυρηνική σύντηξη ελκυστική πηγή ενέργειας. Τα αποθέματα του υδρογόνου πάνω στη Γη είναι ανεξάντλητα, σε αντίθεση με όλα τα άλλα καύσιμα, συμπεριλαμβανομένου και του ουρανίου, που χρησιμοποιούν οι αντιδραστήρες σχάσης. Ο σημαντικότερος, όμως, λόγος είναι ότι η πυρηνική σύντηξη δεν αφήνει ραδιενεργά κατάλοιπα. Εκτός αυτού, η ποσότητα του καυσίμου θα είναι πολύ μικρή και, επομένως, η καταστροφή ενός τέτοιου εργοστασίου δε θα οδηγούσε σε όλεθρο τύπου Τσερνομπίλ, ενώ δεν μπορεί να γίνει ούτε καν λόγος για τήξη του πυρήνα ενός αντιδραστήρα σύντηξης, αφού η ποσότητα του καυσίμου είναι ελάχιστη.
Υπάρχει, όμως, μια μεγάλη δυσκολία. Η σύντηξη απαιτεί θερμοκρασίες της τάξης των 100.000.000 °C. Και δεν τελειώνουμε εδώ. Σε αυτές τις θερμοκρασίες, οι πυρήνες των ισοτόπων που πρέπει να αντιδράσουν αποκτούν τέτοια κινητικότητα, που είναι δύσκολο να συγκρατηθούν ο ένας κοντά στον άλλο για να αντιδράσουν. Αυτό γίνεται με ισχυρά μαγνητικά πεδία. Η ενέργεια η οποία θα καταναλωθεί για την επίτευξη της ιλιγγιώδους θερμοκρασίας που απαιτείται και για την παραγωγή των μαγνητικών πεδίων πρέπει να είναι μικρότερη από την ενέργεια που τελικά θα παραχθεί, για να είναι από εκεί και πέρα η αντίδραση αυτοσυντηρούμενη.
Σήμερα, η επιστήμη είναι πολύ κοντά στο να πετύχει κάτι τέτοιο με τρόπο εμπορικά εκμεταλλεύσιμο. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι ο πρώτος βιομηχανικός αντιδραστήρας σύντηξης θα είναι έτοιμος να λειτουργήσει μέσα στο πρώτο τέταρτο του 21ου αιώνα. Κάτι τέτοιο θα ήταν για την ανθρωπότητα γεγονός ανάλογης σημασίας με την ανακάλυψη της φωτιάς.