Sản xuất, bán và phân phối heli-3 tại Hoa Kỳ được quản lý bởi Chương trình Đồng vị của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE).[33] Hầu như tất cả heli-3 được sử dụng trong công nghiệp ngày nay đều được sản xuất từ sự phân rã phóng xạ của triti. Triti là một đồng vị phóng xạ của hydro và thường được sản xuất bằng cách bắn phá lithi-6 bằng neutron trong lò phản ứng hạt nhân. Hạt nhân lithi hấp thụ một neutron và phân tách thành heli-4 và triti. Triti phân rã thành heli-3 với chu kỳ bán rã 12,3 năm, vì vậy heli-3 có thể được sản xuất bằng cách lưu trữ triti cho đến khi nó bị phân rã phóng xạ.

Triti là một thành phần quan trọng của vũ khí hạt nhân và trong lịch sử, nó được sản xuất và dự trữ chủ yếu cho ứng dụng này. Sự phân rã của triti thành heli-3 làm giảm sức nổ của đầu đạn nhiệt hạch, do đó, định kỳ heli-3 tích lũy phải được loại bỏ khỏi các bể chứa đầu đạn và triti trong kho. Heli-3 bị loại bỏ trong quá trình này được bán cho các ứng dụng khác.

Trong nhiều thập kỷ, điều này đã và vẫn là nguồn chính của heli-3 trên thế giới.[34] Tuy nhiên, kể từ khi ký Hiệp ước START I năm 1991, số lượng đầu đạn hạt nhân được giữ sẵn sàng sử dụng đã giảm [35][36] Điều này đã làm giảm lượng heli-3 có sẵn từ nguồn này. Các kho dự trữ Heli-3 đã bị giảm thêm do nhu cầu tăng,[37] chủ yếu được sử dụng trong các máy dò bức xạ neutron và các thủ tục chẩn đoán y tế. Nhu cầu heli-3 công nghiệp của Mỹ đạt mức cao nhất 70.000 lít (khoảng 8 kg) mỗi năm trong năm 2008. Giá đấu giá, trong lịch sử khoảng 100 đô la / lít, đạt tới 2000 đô la / lít [38] Kể từ đó, nhu cầu về heli-3 đã giảm xuống còn khoảng 6000 lít mỗi năm do chi phí cao và nỗ lực của DOE để tái chế nó và tìm người thay thế.

DOE đã nhận ra sự thiếu hụt đang phát triển của cả triti và heli-3. và bắt đầu sản xuất triti bằng cách chiếu xạ liti tại Trạm phát điện hạt nhân Watts Bar của Cơ quan Thung lũng Tennessee vào năm 2010 [37] Trong quá trình này, các thanh hấp thụ có thể tạo ra triti (TPbar) có chứa liti ở dạng gốm được đưa vào lò phản ứng thay cho các thanh điều khiển boron thông thường [39] Định kỳ thay thế các TPbar và chiết xuất triti.

Hiện tại chỉ có một lò phản ứng được sử dụng để sản xuất triti, nhưng quá trình này có thể được mở rộng để đáp ứng mọi nhu cầu có thể tưởng tượng được chỉ bằng cách sử dụng nhiều lò phản ứng điện của quốc gia. Một lượng đáng kể triti và helium-3 cũng có thể được chiết xuất từ chất điều tiết nước nặng trong các lò phản ứng hạt nhân CANDU.[37][40]