В романе "Уолдо" Роберт Хайнлайн предлагает почти неисчерпаемый источник энергии на основе ядерной реакции превращения меди в фосфор, кремний и гелий-3. Это не очень удачный пример, так как медь находится недалеко от максимума удельной связи нуклонов в периодической таблице элементов и поэтому деление прочно связанных ядер ее стабильных изотопов требует либо высочайших температур внутризвездного уровня, либо эквивалентных энергий налетающих на ядро быстрых частиц. С учетом ненамного меньших энергий связи в ядрах фосфора и кремния и то, и другое не позволяет надеяться на более или менее пристойную эффективность подобной реакции. При подсчете полного баланса нельзя ориентироваться только на высокую исходную энергию связи, надо обязательно учитывать, сколько придется затратить на ее разрыв и сколько требуется на формирование ядер конечных продуктов. Не зря же на атомных электростанциях для деления атомных ядер на одинаковые в среднем "половинки" используют наиболее тяжелые, неустойчивые элементы периодической системы. Несмотря на малую удельную энергию связи в их ядрах, конечная эффективность здесь может быть выше, чем в случаях гипотетических "средних" альтернатив. В том числе потому, что тяжелые ядра могут делиться нейтронами, рождающимися в предшествующих актах деления, а это позволяет организовать цепную, самоподдерживающуюся реакцию без дополнительного приложения внешней энергии. По той же причине вряд ли при обычных условиях существует катализатор, расщепляющий атомы железа (Альфред Бестер "Адам без Евы"), которые отличаются максимальной энергией связи нуклонов.
Чарлз Шеффилд описал будущее конца XXI века, когда малогабаритные и надежные термоядерные модули обеспечивают основные энергетические потребности промышленности и транспорта ("Холоднее льда", "Темнее дня"). В наиболее распространенной звездной реакции термоядерного синтеза сливаются ядра самого легкого элемента - водорода, образуя ядра следующего элемента, гелия (Роджер Желязны, Томас Т. Томас "Вспышка"). Ядро основного изотопа водорода состоит из единственного протона, а ядро гелия-4 - уже из двух протонов и двух нейтронов, поэтому разница удельных энергий связи между ними очень высока. Соответственно, энергетический выход реакции синтеза гелия из водорода в десятки раз больше, чем в случаях реакций деления тяжелых ядер. Дополнительным преимуществом "термояда" является отсутствие долгоживущих радиоактивных продуктов, характерных для процессов деления. Недостаток его вытекает из того же достоинства - это необходимость создания сверхвысоких температур и давлений для протекания реакций синтеза. Сейчас в нескольких странах ведутся эксперименты по искусственному термоядерному синтезу, который, как можно надеяться, в будущем станет важным источником энергии.
Катализируемые мюонами термоядерные реакции стали источником дешевой энергии и вызвали массовое строительство миниатюрных реакторов, пригодных для применения на транспорте (Артур Кларк "2061: Одиссея Три"). Отрицательно заряженные мюоны (мю-мезоны) действительно способны ускорять термоядерные реакции за счет образования мезоатомов, в которых мюон занимает место электрона. Так как мюон в двести с лишним раз тяжелее электрона, атомы мезоводорода имеют гораздо меньшие эффективные размеры, чем нормальные "электронные" атомы, что заметно облегчает достижение температур, при которых начинаются термоядерные реакции со столкновением и последующим слиянием ядер таких мезоатомов. Нерешенная до сих пор проблема состоит в том, что затраты энергии на получение мюонов пока в сотни раз превышают тот выход реакций, который достигается с их участием. Похоже, здесь фантасты опередили реальный график.
