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La fusione nucleare fredda è un nome generico attribuito a reazioni di probabile natura nucleare (fusione nucleare, cioè combinazione di nuclei di elementi leggeri in nuclei di elementi più pesanti, con liberazione di energia) che si produrrebbero a pressioni ed a temperature molto minori di quelle necessarie per ottenere la fusione nucleare "calda" per la cui realizzazione sono necessarie temperature dell'ordine del milione di kelvin e densità elevate (condizioni che si riscontrano all' interno delle stelle).

Il principale ostacolo alla fusione nucleare (tipicamente la fusione di deuterio e trizio, due isotopi dell' idrogeno, in elio) è dato dalla difficoltà di avvicinare a sufficienza i nuclei dei due atomi: infatti i nuclei atomici hanno carica elettrica positiva, e tendono pertanto a respingersi. Per avvicinarli occorre fornire loro energia cinetica, sotto forma di calore e pressione, nella fusione nucleare a caldo. L' idea alla base della fusione fredda consiste nell' utilizzare una sorta di "catalizzatore" per abbassare l' energia richiesta per la fusione, in modo da realizzarla in condizioni di temperatura e pressione inferiori.

Finora i risultati ottenuti in questo settore sono piuttosto controversi, principalmente per la scarsa riproducibilità dei risultati ottenuti.

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