Kernfusion ist die Verschmelzung leichter Atomkerne zu schwereren unter Freisetzung großer Energiemengen, dominiert durch Coulomb-Barriereüberwindung und starke Wechselwirkung. In der Werkstoffwissenschaft stellen Fusionsreaktoren extreme Anforderungen: Neutronenbestrahlung, hohe Wärmelasten, Plasmakontakt und Heliumblasenbildung führen zu Versprödung, Schwellung und Phasenumwandlungen. Entwickelt werden niedrig aktivierende Stähle, Keramiken und Wandelemente mit hoher Strahlenresistenz.