氦-3聚变是可实现的吗? 第1页

氘和氘聚变所用的温度比氘和氦三聚变的温度低，这么说氘会先把自己消耗掉

我猜答主想问的是，在D-He3聚变中，D会不会通过D-D聚变先消耗掉，从而阻止D-He3聚变。

聚变的反应速率可以用reactivity来衡量（反应截面σ与粒子速度v乘积的平均值），在等离子体密度相等的情况下，反应速率正比于reactivity。而reactivity是随温度变化的：

确实，在大约3亿K温度以下，D-D聚变的reactivity是要高于D-He3聚变的。但这个时候两个反应的reactivity都很低（注意坐标是对数scale），两种反应都很难发生。

想要用D-He3聚变发电，反应堆肯定不能在<3亿K的温度区间运行（劳森判据会非常高），而应该在红色曲线的峰值处，也就是10亿K左右的温度下运行。而在这个温度下，D-He3的reactivity是要高于D-D聚变的。但这个差别在1个量级以内，D-D聚变的确是无法避免的。

有一个办法倒是能够降低D-D聚变的的概率，那就是降低等离子体的D/He3比例。作为二级反应，D-D聚变的速率正比于D离子密度的二次方，但D-He3聚变的速率正比于D离子密度的一次方。所以当D/He3比例降低时，D-D反应速率会降低的更厉害。不过这个方法属于杀敌一千自损八百，不一定划算。

氘会先把自己消耗掉，没有辐射的核聚变真的就实现不了吗？

D-D聚变确实是会产生中子辐射的。因为D-D聚变有两个截面相等的反应路径：

第一个反应生成T+H，二者的原子核都带电，可以通过磁约束的方式来控制，所以这个反应的辐射危害是较低的。

但第二个反应路径产生He3+中子n，中子是没法被磁约束的，所以还是会有中子辐射问题。不过这个中子的能量(2.45 MeV)比D-T聚变中子的能量(14.1 MeV)低很多，处理起来也会比较容易。

另外，纯He3聚变是不产生中子的：

但从反应截面（容易实现程度）来看，D-T > D-D > D-He3 > He3-He3，也就是说He3-He3聚变实现起来更加困难。目前研究最多的，还是最容易实现的D-T反应。