为什么太阳可以利用普通氢原子进行核聚变，人类却只能利用氘和氚？

答：主要原因：氕（1H）没有中子，不能直接聚变为氦，需要先聚变为氘，而且该步热核反应所需的点火温度更高，释放的能量少；

相反氘和氚的聚变所需温度相对低，释放能量更大。所以，以人类目前的技术水平，只能利用氘和氚来进行人工核聚变。

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氕氘氚，分别是氢原子的三种同位素，其中氕的丰度为99.98%，水中的氢原子主要以氕的形式存在。

氦的同位素只有两个，氦-4和氦-3，也就是说，氦原子中一定有中子。所以，单独的氕进行核聚变时，是无法直接成为氦原子的。

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一、恒星的核聚变

恒星内的核反应中，大约90%的时间都是氢在燃烧，反应过程十分复杂。

在质子（PP）链中，氕要完全聚变为稳定的氦-4，总共有三步：PPI，PPII和PPIII。

其中PPI，又包含3个核反应方程式：

1、1H+1H→2D+e(+)+v,ΔE=1.442MeV;

2、2D+1H→3He+γ,ΔE=5.494MeV;

3、3He+3He→4He+2(1H),ΔE=12.860MeV;

其中：1H为氕核，2D为氘核，3He为氦-3，4He为氦-4，e(+)为正电子，v为中微子，γ为光子。

我们可以看到，氕核的第一步聚变，放出的能量并不高，但是恒星拥有足够的氕含量和超高的压力，所以能维持着氕核向氦-4的反应，但是人工核聚变就达不到这样的条件。

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二、人工核聚变

人工核聚变（氢弹）的主要反应为：

3H+2H─→4He+n+17.6MeV；

因为氘核与氚核都有中子，中子的存在，使得克服原子之间电磁力的所需能量大大减少。

所以该反应的点火条件更容易达到，而且该反应放出的能量更高，使得聚变反应能持续进行，这也是氢弹使用氘和氚的主要原因。

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三、氦-3核聚变

由以上反应方程式，我们可以看到：

3He+3He→4He+2(1H),ΔE=12.860MeV;

氦-3的核聚变反应中，也能释放大量能量，所以氦-3也是理想的核聚变原料，但是地球上氦-3的储量有限，反而月球上的氦-3含量非常高。

需要注意的是：在氦-3的核聚变中，只有氕核释放，而氕核带正电荷，所以很容易被屏蔽掉，但是在原子弹和氢弹的核反应中，有大量中子放出，中子不带电，穿透力极强，这也是目前核能源辐射危险的原因之一。

正是因为这个特点，氦-3也被作为未来的终极清洁能源之一。