โปรตอน
โปรตอน (English: proton หรือ ภาษากรีก: πρώτον / proton = ตัวแรก) เป็น อนุภาคย่อยของอะตอม สัญลักษณ์ p หรือ p+ มีประจุไฟฟ้าเป็นบวกมีค่าประจุมูลฐาน (English: elementary charge) เท่ากับ +1e และมีมวลน้อยกว่ามวลของนิวตรอนเล็กน้อย โปรตอนและนิวตรอนแต่ละตัวมีมวลประมาณ 1 หน่วยมวลอะตอม (u) เมื่อโปรตอนและนิวตรอนอยู่รวมกันในนิวเคลียส พวกมันจะทำตัวเป็น "นิวคลีออน" ในนิวเคลียสของอะตอมใด ๆ จะพบโปรตอนอย่างน้อยหนึ่งตัว จำนวนโปรตอนในนิวเคลียสเป็นตัวกำหนดคุณสมบัติและเป็นตัวบอก เลขอะตอม ของธาตุนั้น คำว่าโปรตอนเป็นภาษากรีกแปลว่า "ตัวแรก" ชื่อนี้ถูกกำหนดให้กับนิวเคลียสของไฮโดรเจนโดยนาย Ernest Rutherford ในปี 1920 ในหลายปีก่อนหน้านั้น นายรัทเธอร์ฟอร์ดได้ค้นพบว่านิวเคลียสของไฮโดรเจน (ที่รู้กันว่าเป็นนิวเคลียสที่เบาที่สุด) สามารถสกัดดได้จากหลายนิวเคลียสของไนโตรเจนโดยการชนกัน เพราะฉะนั้น โปรตอนจึงเป็นตัวเลือกที่จะเป็นอนุภาคมูลฐานตัวหนึ่งและเป็นกล่องโครงสร้างของไนโตรเจนและนิวเคลียสของอะตอมหนักกว่าอื่น ๆ ทั้งหมด
ห่วงโซ่ปฏิกิริยาโปรตอน-โปรตอน
โดยปกติ ฟิวชั่นของโปรตอน-โปรตอน เกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่ออุณหภูมิ (หรือพลังงานจลน์) ของโปรตอนนั้นสูงมากจนสามารถเอาชนะแรงไฟฟ้าสถิตร่วมหรือ แรงผลักเนื่องจากประจุไฟฟ้าบวก (Coulomb repulsion) อาร์เธอร์ สแตนลีย์ เอ็ดดิงตัน เป็นผู้เสนอทฤษฎีนี้เมื่อช่วงคริสต์ทศวรรษ 1920 ว่า ปฏิกิริยาโปรตอน-โปรตอนเป็นหลักการพื้นฐานซึ่งดวงอาทิตย์และดาวฤกษ์อื่นๆ ใช้ในการเผาผลาญตนเอง ในยุคนั้นเชื่อกันว่าอุณหภูมิของดวงอาทิตย์ต่ำเกินไปที่จะฝ่ากำแพงคูลอมบ์ (Coulomb barrier) ได้ แต่หลังจากวิวัฒนาการด้านกลศาสตร์ควอนตัม จึงมีการค้นพบอุโมงค์ควอนตัมของฟังก์ชันคลื่นของโปรตอนซึ่งทำให้สามารถเกิดปฏิกิริยาฟิวชั่นได้ที่อุณหภูมิที่ต่ำกว่าที่เคยคาดการณ์กันไว้ตามหลักของฟิสิกส์ดั้งเดิม