核聚变反应的类型

在核聚变发电中，根据反应种类的不同，所需温度、能量收支、燃料获取难度存在很大差异。

引发反应的条件

原子核带正电，接近时会产生静电排斥力（库仑势垒）。对于D-T反应，从经典力学角度需要约67亿开尔文，但由于量子隧道效应，实际上在1-2亿度就会发生反应。原子核越轻，库仑势垒越低，隧道概率也越高，因此氢同位素适合核聚变。

D-T反应（氘-氚）是当前核聚变研究的主流。约在1.2亿度时容易发生反应，释放17.6 MeV的能量。能量的80%由中子携带，20%由阿尔法粒子携带。ITER等许多计划都采用这一反应。

D-D反应的好处是燃料仅需氘，但所需温度约为D-T的5倍，反应率约为1/100。D-He3反应有不产生中子的优点，但He3难以获取，副反应D-D会产生中子。

p-B11反应作为完全无中子反应受到关注，但需要约35亿度的极端高温，制动辐射损失也很大，在当前技术下难以实现。

氘在海水中含量为0.015%，几乎无限存在。1升海水中的氘所含能量相当于约300升汽油。

氚是半衰期12.3年的放射性同位素，在自然界中几乎不存在。在核聚变反应堆中，通过包层内锂与中子的反应产生。要实现自持运行，需要氚增殖比1以上。

He3在地球上极其稀少，但月球表土中积累了来自太阳风的He3，作为未来的资源受到关注。

D-T反应技术门槛最低，是当前开发的中心。但存在中子造成的材料活化以及氚管理课题。先进燃料（D-He3、p-B11）能解决中子问题，但所需条件更加严格，实现需要技术突破。D-T反应是核聚变发电实现的第一步，未来也期待向先进燃料的转换。