Statele Unite au construit pentru prima dată un reactor de fisiune nucleară în 1942 și au folosit primele bombe de fisiune în 1945. În 1952, guvernul SUA a testat prima bombă de fuziune, dar din mai 2011, reactoarele de fuziune sunt încă impracticabile. În ciuda diferitelor abordări ale producției de energie pe care oamenii de știință din fuziune și fisiune le urmează, procesele împărtășesc unele caracteristici comune.
Particule atomice
Atât fuziunea nucleară, cât și fisiunea nucleară utilizează energia stocată în particulele atomice în procesul de producere a energiei. Un atom constă dintr-un nucleu central și electroni care se deplasează în jurul exteriorului nucleului. Toate elementele au particule de protoni în nucleu și electroni, care sunt particule mult mai mici, în exterior. Toate elementele, în afară de hidrogen, conțin particule cunoscute sub numele de neutroni în nucleu, care au aproximativ aceeași masă ca și protonii.
Aceste particule folosesc sarcină electrică și alte forțe pentru a se lipi ca un atom, cu excepția cazului în care energia este introdusă de altul sursă, caz în care atomii se pot rupe, în cazul fisiunii nucleare, sau se pot uni, în cazul fuziunii nucleare. Când un atom se schimbă în timpul unei reacții nucleare, eliberează energia pe care a folosit-o anterior pentru a ține particulele împreună sau pentru a le menține separate.
Producere de energie
Atât fisiunea, cât și fuziunea sunt procese care vizează producerea de energie, pe care centralele electrice o pot transforma apoi în energie electrică pentru a alimenta locuințele și afacerile. Este energia pe care atomul o eliberează pe măsură ce se schimbă într-o formă diferită pe care o recoltează centralele electrice. Începând din mai 2011, eficiența energetică a reacțiilor de fuziune, care au nevoie de o cantitate mare de energie inițială pentru a porni reacția, nu este suficientă pentru a face din aceasta o opțiune viabilă de producere a energiei.
Bombe
Atât reacțiile de fuziune, cât și cele de fisiune sunt potrivite pentru fabricarea bombelor nucleare. Bombele atomice din al doilea război mondial au fost bombe de fisiune, deși bomba de fuziune, cunoscută și sub numele de bomba cu hidrogen, a fost testată doar un deceniu sau două mai târziu.
Evenimente naturale
Atât fisiunea, cât și fuziunea pot apărea în mod natural. Soarele, sursa de energie termică și luminoasă pentru planetă, degajă energia produsă de reacțiile de fuziune dintre elementele luminoase precum hidrogenul și heliul. Acest lucru este posibil doar deoarece miezul soarelui are temperaturi ridicate și presiuni ridicate, care furnizează energia de pornire pentru reacția de fuziune. Reacțiile de fisiune nu se produc în mod natural în zilele noastre, dar potrivit Laboratorului Național Lawrence Berkeley de la Universitate din California, acum aproximativ 2 miliarde de ani, o locație din ceea ce este acum Africa de Vest a fost locul unei fisiuni naturale reactor.