核聚變和裂變一樣，對燃料比較「挑」嗎？

01-05

可控核裂變對燃料比較「挑」。重元素種類很多，但是只有極少數能方便地用於武器、發電等從中獲得能量。
核聚變是不是也這樣？輕元素有氕、氘、氚、氦3、氦4等，現在做的可控核聚變的研究，是用的什麼原料？

以上是wikipedia中列舉的部分聚變反應式，從上往下反應截面逐漸減小。也就是說反應難度逐漸增大，需要更高的溫度和更強的約束。

目前ITER設計中用的是第一個DT反應，這個反應截面最大，也最容易發生和控制。中科院等離子體研究所EAST貌似是用DD反應（不太確定）。

理想的核聚變應該是DD反應，因為D在地球上的儲量很大，而T則不然。T的半衰期只有十幾年，基本上沒有天然的T元素。目前，大部分的T元素是在核裂變堆的重水廢水處理時提取出來的，一年的全球產量只有幾公斤，價格可想而知。因此，在DT聚變堆設計時，需要考慮到T自持的問題。例如通過DT反應的產物中子轟擊Li元素來產生氚，保持氚平衡。而由於聚變堆的單次循環燃料利用率很低（ITER只有1%），也導致相應的中子產額很低。因此，要求單次循環內T的泄露不超過1%。由於H及其同位素原子半徑小，極易滲透各種材料逃逸或滯留在材料缺陷中，所以這是很難達到的一件事。

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有人問，為什麼沒有HH聚變？恆星聚變不是HH聚變為主么？

HH聚變的反應如上所示，它其實由兩個反應組成。其中第二個反應是氦-2衰變為氘反應，該反應比第一個反應的逆反應——即氦-2衰變為兩個H的反應——要慢的多。導致HH反應形成氦-2後大多數又逆向衰變回了HH，成功聚變為D的可能性很小。據估計，在太陽內部，兩個H離子成功聚變為一個D需要的時間大約為數十億年。因此，在聚變反應堆中應用是不可能的。

至於恆星聚變是不是以HH聚變，其反應機理是什麼，似乎還沒有定論。