核聚变反应

核聚变反应是指两个轻原子核结合形成较重原子核，并在该过程中释放能量的核反应。

定义

核聚变是指两个轻原子核结合形成一个重原子核的过程。生成的原子核质量比原来质量总和小一点点，这个质量差根据爱因斯坦的公式 $E = mc^2$ 转化为能量。

主要核聚变反应

D-T反应（氘-氚）

核聚变发电最有可能实现的反应：

$$\text{D} + \text{T} \rightarrow {}^4\text{He} (3.5 \text{ MeV}) + n (14.1 \text{ MeV})$$

D-D反应（氘-氘）

$$\text{D} + \text{D} \rightarrow {}^3\text{He} + n + 3.27 \text{ MeV}$$ $$\text{D} + \text{D} \rightarrow \text{T} + p + 4.03 \text{ MeV}$$

D-He3反应

$$\text{D} + {}^3\text{He} \rightarrow {}^4\text{He} + p + 18.3 \text{ MeV}$$

必要条件

• 极高的温度（1亿度以上）
• 足够的等离子体密度
• 适当的能量约束时间

这些条件被总结为劳森条件。

相关术语

• 等离子体 - 核聚变反应发生的场所
• 约束 - 维持核聚变适合的条件
• 托卡马克 - 实现核聚变的装置
• 仿星器 - 另一种核聚变装置