Une fusion nucléaire est une transformation nucléaire au cours de laquelle plusieurs noyaux légers s’associent pour former un noyau plus lourd.
Une fission nucléaire est une transformation nucléaire au cours de laquelle un noyau lourd se scinde pour former plusieurs noyaux plus légers.
Ces deux types de transformations nucléaires s’accompagnent d’un important dégagement d’énergie.
Exemple 1 : fusion de l’hydrogène
Un noyau d’hydrogène 2 (deutérium) et un noyau d’hydrogène 3 (tritium) peuvent fusionner pour former un noyau d’hélium et un neutron. L’équation de réaction correspondante s’écrit :
$$ ^{2}_{1}\mathrm{H} + ^{3}_{1}\mathrm{H} \rightarrow ^{2}_{2}\mathrm{He} + ^{1}_{0}\mathrm{n} $$
Lors de cette transformation deux noyaux légers (le deutérium et le tritium) s’associent pour former un noyau plus lourd (l’hélium), il s’agit donc bien d’une fusion nucléaire.
Exemple 2 : fission de l’uranium
La capture d’un neutron peut entraîner la fission d’un noyau d’uranium 235, formant alors un noyau de baryum 144, un noyau de krypton 89 et trois neutrons. L’équation de réaction correspondante s’écrit :
$$ ^{1}_{0}\mathrm{n} + ^{235}_{92}\mathrm{U} \rightarrow ^{144}_{56}\mathrm{Ba} + ^{89}_{36}\mathrm{Kr} + 3\ ^{1}_{0}\mathrm{n} $$
Lors de cette tranformation un noyau lourd (l’uranium) se scinde pour former deux noyaux plus légers (le baryum et le krypton), il s’agit donc bien d’une fission nucléaire.