So sánh độ trung tính của các phản ứng [12][13][14][15][16]

Chất phản ứng		Các sản phẩm	Q	n / MeV
Nhiên liệu nhiệt hạch thế hệ thứ nhất
2 + 2	→	3He + 1 </br> 0 n </br>	3.268 MeV	0,303
2 + 2	→	3 + 1 </br> 1 p </br>	4.032 MeV	0
2 + 3	→	4 + 1 </br> 0 n </br>	17,571 MeV	0,057
Nhiên liệu nhiệt hạch thế hệ thứ hai
2 + 3	→	4 + 1 </br> 1 p </br>	18.354 MeV	0
Nhiên liệu nhiệt hạch thế hệ thứ ba
3 + 3	→	4 + 2 1 </br> 1 p </br>	12,86 MeV	0
11 + 1 </br> 1 p </br>	→	3 4	8,48 MeV	0
Kết quả ròng của ghi D (tổng của 4 hàng đầu tiên)
6 ngày	→	2 (4 + n + p)	43.225 MeV	0,046
Nhiên liệu hạt nhân hiện tại
235 + n	→	2 FP + 2,5n	~ 200 MeV	0,001

3He can be produced by the low temperature fusion of (D-p)2H + 1p → 3He + γ + 4.98 MeV. If the fusion temperature is below that for the helium nuclei to fuse, the reaction produces a high energy alpha particle which quickly acquires an electron producing a stable light helium ion which can be utilized directly as a source of electricity without producing dangerous neutrons.

Tốc độ phản ứng nhiệt hạch tăng nhanh theo nhiệt độ cho đến khi nó tối đa hóa và sau đó giảm dần. Tốc độ DT đạt cực đại ở nhiệt độ thấp hơn (khoảng 70   keV, hoặc 800 triệu kelvins) và có giá trị cao hơn các phản ứng khác thường được xem xét cho năng lượng nhiệt hạch.

3He có thể được sử dụng trong các phản ứng nhiệt hạch bằng một trong hai phản ứng 2H + 3He → 4He + 1p + 18.3 MeV, hoặc 3He + 3He → 4He + 2 1p + 12,86 MeV.

Quá trình tổng hợp deuteri + triti ("DT") thông thường tạo ra các neutron năng lượng làm cho các thành phần lò phản ứng phóng xạ với các sản phẩm kích hoạt. Sự hấp dẫn của phản ứng tổng hợp heli-3 bắt nguồn từ bản chất aneutronic của các sản phẩm phản ứng của nó. Bản thân Heli-3 không phóng xạ. Sản phẩm phụ năng lượng cao đơn độc, proton, có thể được chứa bằng điện trường và từ trường. Năng lượng động lượng của proton này (được tạo ra trong quá trình tổng hợp) sẽ tương tác với trường điện từ chứa, dẫn đến phát điện trực tiếp.[17]

Do rào cản Coulomb cao hơn, nhiệt độ cần thiết cho phản ứng tổng hợp 2H + 3He cao hơn nhiều so với phản ứng tổng hợp DT thông thường. Hơn nữa, vì cả hai chất phản ứng cần được trộn lẫn với nhau để hợp nhất, các phản ứng giữa các hạt nhân của cùng một chất phản ứng sẽ xảy ra và phản ứng DD (2H + 2H) không tạo ra nơ-tron. Tốc độ phản ứng thay đổi theo nhiệt độ, nhưng tốc độ phản ứng D- 3He không bao giờ lớn hơn 3,56 lần tốc độ phản ứng DD (xem biểu đồ). Do đó, phản ứng tổng hợp sử dụng nhiên liệu D- 3He ở nhiệt độ phù hợp và hỗn hợp nhiên liệu D-lean, có thể tạo ra dòng neutron thấp hơn nhiều so với phản ứng tổng hợp DT, nhưng không sạch, phủ nhận một số điểm thu hút chính của nó.

Khả năng thứ hai, hợp nhất 3He với chính nó (3He + 3He), đòi hỏi nhiệt độ cao hơn nữa (vì hiện tại cả hai chất phản ứng đều có điện tích +2), và do đó thậm chí còn khó hơn phản ứng D- 3He. Tuy nhiên, nó cung cấp một phản ứng có thể tạo ra không có neutron; các proton tích điện được tạo ra có thể được sử dụng bằng điện trường và từ trường, từ đó dẫn đến việc tạo ra điện trực tiếp. 3He + 3He hợp nhất là khả thi như đã được chứng minh trong phòng thí nghiệm và có những lợi thế to lớn, nhưng khả năng thương mại là nhiều năm trong tương lai.[18]

Lượng heli-3 cần thiết để thay thế cho nhiên liệu hóa thạch thông thường là đáng kể so với lượng hiện có. Tổng lượng năng lượng được tạo ra trong 2D + Phản ứng 3He là 18,4 MeV, tương ứng với khoảng 493 megawatt giờ (4,93 × 10 8 W · h) trên ba gam (một mol) của 3He Nếu tổng lượng năng lượng có thể được chuyển đổi thành năng lượng điện với 100% hiệu quả (không thể thực hiện được), nó sẽ tương ứng với khoảng 30 phút sản lượng của một nhà máy điện cỡ 1 gigawatt trên mỗi mol 3He. Do đó, một năm sản xuất (ở mức 6 gram cho mỗi giờ hoạt động) sẽ cần 52,5 kg heli-3. Lượng nhiên liệu cần thiết cho các ứng dụng quy mô lớn cũng có thể được tính theo tổng mức tiêu thụ: mức tiêu thụ điện của 107 triệu hộ gia đình Mỹ năm 2001 [19] tổng cộng là 1.140 tỷ kW · h (1.14 × 10 15 Wh). Một lần nữa giả định hiệu suất chuyển đổi 100%, 6,7 tấn mỗi năm heli-3 sẽ được yêu cầu cho phân khúc nhu cầu năng lượng của Hoa Kỳ, 15 đến 20 tấn mỗi năm cho hiệu quả chuyển đổi từ đầu đến cuối thực tế hơn. [cần dẫn nguồn] [ <span title="This claim needs references to reliable sources. (January 2011)">cần dẫn nguồn</span> ]