Tähden ydinsynteesi
Tähden ydinsynteesi eli tähden nukleosynteesi on yleisnimitys tähdissä tapahtuville ydinprosesseille, joissa kevyistä alkuaineista syntyy raskaampia alkuaineita. Auringossa vedyn fuusio heliumiksi on tärkein tällainen reaktio ja se vastaa myös suurinta osaa Auringon energiantuotannosta. Tämä reaktio tarvitsee vähintään kolmen miljoonan kelvinin lämpötilan. Muut tähtien elinaikana tapahtuvat ydinreaktiot tuottavat alkuaineita aina rautaan asti. Tähden räjähtäessä neutronisieppaus tuottaa alkuaineita aina tinaan asti, ja raskaampia muut sieppaukset.
Radiolyysi
Ydinreaktoreissa radiolyysi tuottaa prosessiveteen vapaata happea ja vetyä. Nykyaikaisissa ydinvoimalaitoksissa hapen ja vedynmuodostus reaktorin voimakkaassa säteilykentässä on haitallinen ilmiö, mutta herää luonnollisesti kysymys voisiko ilmiön valjastaa hyötykäyttöön. Asiaa on tutkittu sangen paljon ja lupaavimmalta konseptilta vaikuttaa niin sanottu homogeeninen ydinreaktori, jossa ydinpolttoaineen uranyylisulfaatti (UOSO) ja hidastinaine eli vesi muodostavat keskenään nestemäisen liuoksen. Reaktorin tuottamasta energiasta 35 % menee vedynmuodostukseen, loppu vapautuu lämpönä.
Homogeeninen reaktoriteknologia on kuitenkin tähän asti ollut hyvin marginaalisessa käytössä, eikä siitä ole käyttökokemusta laboratorioiden ulkopuolelta. Tekniikan kehittäminen teolliseen käyttöön vaatisi suuria ponnistuksia eikä lopputuloksesta olisi varmuutta. Näin ollen mielekkään taloudellisen arvion tekeminen olisi hyvin hankalaa.