Free Access

Table 2

Reaction rates among hydrogen, deuterium and helium.

Reaction Reaction rate Ref.
(cm3/s)

1 H2 + D → H + HD if   (T ≤ 2 × 103K)  k1 = dex[− 56.4737 + 5.88886log (T) a
 + 7.196292log (T)2 + 2.25069log (T)3
if   (T > 2 × 103  K)  k1 = 3.17 × 10-10exp(− 5207/T)
2 HD + H → H2 + D if   (T ≤ 200  K)  k2 = 5.25 × 10-11exp(− 4430/T) a
if   (T > 200K)  k2 = 5.25 × 10-11exp [(− 4430/T) + (173900/T5)
3 D+ + H2 → H+ + HD k3 = 10-9 [0.417 + 0.846log (T) − 0.137 log (T)2 a
4 H+ + HD → D+ + H2 k4 = 1.1 × 10-9exp(− 488/T) a
5 H+ + D → D+ + H if   (T ≤ 2 × 105  K)  k5 = 2 × 10-10T0.402exp(− 37.1/T) − 3.31 × 10-17T1.48 a
if   (T > 2 × 105K)  k5 = 3.44 × 10-10T0.35
6 H + D+ → D + H+ k6 = 2.06 × 10-10T0.396exp(− 33/T) + 2.03 × 10-9T-.332 a
7 HD + D+ → D2 + H+ k7 = 10-9 a
8 H+ + D2 → D+ + HD k8 = 2.1 × 10-9exp(− 491/T) a
9 k9 = 10A with , with ai as in Table 7
10 H + H+ → H2 +  + γ k10 = dex [−19.38−1.523 log (T) + 1.118 log (T)2 − 0.1269 log (T)3 a
11 k11 = 6.4 × 10-10 a
12 H + HD+ → H2 + D+ k12 = 10-9 a
13 H+ + e → H + γ k13 = 2.753 × 10-14(315614/T)1.5 [1 + (1115188/T)0.407-2.242 a
14 D+ + e → D + γ k14 = k13 a
15 if   (T ≤ 617  K)  k15 = 10-8 a
if   (T > 617  K)  k15 = 1.32 × 10-6T-0.76
16 HD+ + e → H + D k16 = 7.2 × 10-8T-0.5 a
17 H + e → H + γ k17 = dex(− 17.845 + 0.762 log (T) + 0.1523 log (T)2 − 0.03274 log (T)3) a
18 D + e → D + γ k18 = k17 a
19 H + e → H+ + 2e k19 = exp[−32.71396786 + 13.5365560 ln(Te) − 5.73932875 ln(Te)2 a
 + 1.56315498 ln(Te)3 − 0.287705600 ln(Te)4 + 3.48255977 × 10-2 ln(Te)5
−2.63197617 × 10-3 ln(Te)6 + 1.11954395 × 10-4 ln(Te)7
20 D + e → D+ + 2e k20 = k19 a
21 H + H → H2 + e k21 = 10-9ξ, ξ =  [0.65,5.0] , b
22 D + H → HD + e k22 = 10-9ξ/2, ξ =  [0.65,5.0]  b
23 H + D → HD + e k23 = k22 b
24 D + D → D2 + e k24 = k21 b
25 H+ + D → HD+ + e k25 = 1.1 × 10-9(T/300)-0.41 a
26 D+ + H → HD+ + e k26 = k25 a
27 H + e → H + 2e k27 = exp [−18.01849334 + 2.36085220 ln(Te) − 0.282744300 ln(Te)2 b
 + 1.62331664 × 10-2ln(Te)3 − 3.36501203 × 10-2 ln(Te)4
 + 1.17832978 × 10-2 ln(Te)5 − 1.65619470 × 10-3 ln(Te)6
28 H + H → 2H + e b
if   (Te > 0.1  eV)  k28 = exp[− 20.372609 + 1.13944933 ln(Te)
−0.14210135 ln(Te)2 + 8.4644554 × 10-3 ln(Te)3
−1.4327641 × 10-3 ln(Te)4 + 2.0122503 × 10-4 ln(Te)5
 + 8.6639632 × 10-5 ln(Te)6 − 2.5850097 × 10-5 ln(Te)7
29 H + H+ → 2H if   (T ≤ 104  K)  k29 = 2.4 × 10-6T-0.5(1 + 2 × 10-4T) b
30 b
31 b
32 H2 + e → 2H + e b
33 H2 + H → 3H b

34 He + e → He+ + 2e k34 = exp [−44.09864886 + 23.91596563 ln(Te) − 10.7532302 ln(Te)2 b
 + 3.05803875 ln(Te)3 − 0.56851189 ln(Te)4 + 6.79539123 × 10-2 ln(Te)5
−5.00905610 × 10-3 ln(Te)6 + 2.06723616 × 10-4 ln(Te)7
35 He+ + e → He + γ c
36 He+ + e → He + +  + 2e k36 = exp [−68.71040990 + 43.93347633 ln(Te) − 18.4806699 ln(Te)2 b
 + 4.70162649 ln(Te)3 − 0.76924663 ln(Te)4 + 8.113042 × 10-2 ln(Te)5
−5.32402063 × 10-3 ln(Te)6 + 1.97570531 × 10-4 ln(Te)7
37 He + +  + e → He+ + γ k37 = 3.36 × 10-10T-0.5(T/1000)-0.2 [1 + (T/106)0.7-1 b

Notes. More details within the text.

References. (a) Glover & Savin (2009); (b) Glover & Abel (2008); (c) Abel et al. (1997).

Current usage metrics show cumulative count of Article Views (full-text article views including HTML views, PDF and ePub downloads, according to the available data) and Abstracts Views on Vision4Press platform.

Data correspond to usage on the plateform after 2015. The current usage metrics is available 48-96 hours after online publication and is updated daily on week days.

Initial download of the metrics may take a while.