La fusion nucléaire est une réaction au coeur des noyaux des atomes : si deux d'entre eux se collisionnent avec suffisamment de vitesse, ils peuvent fusionner en un noyau plus gros, tout en libérant une grande quantité d'énergie. Elle concerne surtout les noyaux légers : ceux de l'hygrogène, l'hélium et leurs isotopes. C'est de cette réaction que provient l'énergie des étoiles, qui leur permet de briller si fort pendant si longtemps, avec une puissance qui dépasse de très loin tous les appareils humains.

La persepctive d'une énergie propre, inépuisable et surtout illimétee a bien sûr fait rêver nombre de scientifiques. Mais créer un soleil articifiel sur Terre n'est pas une tâche facile : la température et la pression immenses qui règnent au coeur de notre étoile facilitent la réaction nucléaire, tandis que nous, humains, n'avons pas ces moyens. Il s'agit donc d'une tâche ardue à laquelle nos scientifiques travailllent depuis les années 60.

Des réacteurs exérimentaux ont été conçus depuis la guerre froide. Une technologie soviétique s'est révélée comme plus efficace que les autres, le Tokamak, une chambre de récation en forme de tore. Des champs électromagnétiques puissants contiennent le plasma à plusieurs millions de kelvins pour que celui-ci ne puisse pas toucher les parois, car aucun ne matériau ne peut résister à de telles temprératures. Le plasma est chauffé grâce à des accélérateurs à particules et par ondes. Le chauffage est responsable pour la majorité de dépense énergétique du réacteur lors de son démarrage, après la réaction s'auto-entretient. Pour contenir le plasma sont utilisés des supraconducteurs, des matériaux n'offrant aucune résistance au courant quand ils sont maintenus à très basse température (de l'ordre de quelques kelvins), de l'helium liquide est utilisé pour refroidir chaque câble. Tous ces mécanismes mis en place pour rendre possible la fusion rendent le réacteur très complexe. La recherche est longue, les réacteurs commerciaux verront le jour dans au moins 30 ans.

Le Tokamak n'est pas la seule technologie à pouvoir coller deux atomes. Il existe aussi la méthode de fusion par confinement inertiel (rien ne contient le plasma, mais la réaction a lieu avant qu'il ne s'éparpille), dont le NIF (National Ignition Facility aux États-Unis) qui a récemment réussi à produire par fusion presque (80%) plus d'énergie qu'il n'a fallu pour l'allumer, ce qui avait fait la une des journeaux comme cet article du Monde . La réaction est déclenchée par des centaines de lasers qui tirent au même moment sur une petite bille contenant le combustible nucléaire. Une autre méthode qui se rapproche du tokamak est dite celle du stellarator, le contrôle des flux de plasma est différent, nécessitant moins d'aimants mais donan tune forme bien particulière aux réacteurs.

La fusion nucléaire peut au premier abord sembler parfaite : propre, inépuisable, illimitée. Si cette source d'énergie était commercialisée, elle éclipserait toutes les autres, fossiles comme renouvelables. Cependant il n'est pas garanti que la recherche aboutira un jour à un réacteur économiquement viable : la fusion s'annonce très chère.