Er zijn twee soorten nucleaire energie: kernsplijting en kernfusie. Bij kernsplijting bots een neutron op een atoom; die vervalt in kleinere atomen en een aantal neutronen; die botsen vervolgens weer tegen andere atomen; en zo vormt er een kettingreactie. Wanneer neutronen botsen met andere atomen komt er energie vrij, maar heeft dat als bijproduct radioactief materiaal, waardoor dit soort van nucleaire energie erg onpraktisch is.
Kernfusie is het samenkomen van twee atomen. Afhankelijk van het type atomen komt bij deze fusiereactie ook een neutron vrij. Conventionele DT-kernfusie, waar veel onderzoek naar wordt gedaan, gebruikt deuterium en het zeldzame en radioactieve tritium als grondstof. Wanneer deze fuseren tot een ongevaarlijk alfa deeltje (helium nucleus), wat spontaan gebeurt onder extreem hoge temperatuur, komen daarbij ook neutronen vrij, waarvan de potentiële energie gevangen kan worden. Ook hiervan is radioactief materiaal een bijproduct, maar lang niet zo veel als bij kernsplijting. Tevens is tritium moeilijk te verkrijgen en zijn de extreem hoge temperaturen die nodig zijn voor het fusieproces maar moeilijk te beheersen, en zijn daar extreem grote machines voor nodig.
Er zijn echter ook grondstoffen waarbij geen neutronen vrijkomen als ze met elkaar fuseren. Waterstof en boron-11 zijn een dergelijke combinatie, die drie alfa deeltjes vormen zonder bijkomende neutronen. Hierdoor heeft dit proces geen radioactief materiaal als bijproduct. Wel komt er 8.7 MeV (1 x 10-12 joule) bij vrij, die zonder neutron-interactie gevangen kan worden worden. Door gebruik te maken van een dense plasma focus apparaat, bovenaan afgebeeld, is dit mogelijk. Een dergelijk apparaat maakt gebruik van de natuurlijke inconsistenties in een plasmaveld om voor een korte tijd een extreem dicht en heet plasmaveld te creëren, waarbinnen de waterstof en boron-11 atomen spontaan fuseren. Inmiddels is er een werkend prototype, de Focus-Fusion-1, die dit proces bewijst, maar die netto nog geen energie oplevert. Gezien het zeer geringe onderzoeksbudget voor focus fusion tot dusver (vooral in vergelijking met conventionele fusie) zijn dit toch goede resultaten.
Animatie
Presentatie van Eric Lerner (hier in .pdf)
Zie ook: Fusie technologie (vrije energie)
