Термоядерная реакция возможна только для лёгких ядер, потому что для её осуществления необходимо, чтобы ядра сблизились на расстоянии, равном или меньшем радиуса сферы действия ядерных сил притяжения (то есть до расстояний порядка 10–15 м). 4

Такому взаимному сближению ядер препятствуют кулоновские силы отталкивания, действующие между положительно заряженными ядрами. 4 Для возникновения реакции синтеза необходимо нагреть вещество большой плотности до сверхвысоких температур (порядка сотен миллионов кельвин), чтобы кинетическая энергия теплового движения ядер оказалась достаточной для преодоления кулоновских сил отталкивания. 4

При использовании более тяжёлых ядер, в них будет больше протонов, и поэтому кулоновское отталкивание между ядрами увеличится. 1 Это означает, что нужно затрачивать больше энергии, чтобы сплавить ядра вместе. 1 Поскольку это снижает эффективность процесса, предпочтительнее использовать более лёгкие ядра для термоядерных реакторов. 1