氦-3
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| File:He-3 atom.png | |
| 基本 | |
|---|---|
| 符號 | 3He |
| 名稱 | 氦-3、He-3、Helium-3, 3He, He-3 |
| 原子序 | 2 |
| 中子數 | 1 |
| CAS號 | 14762-55-1 check |
| 核素數據 | |
| 豐度 | 0.000137% (% He on Earth) |
| 半衰期 | 穩定 |
| 母同位素 | 3H (β−) |
| 原子量 | 3.0160293 u |
| 自旋 | 1/2+ |
| 氦的同位素 完整核素表 | |
氦-3，是氦的同位素之一，元素符號為3He。它的原子核由二顆質子和一顆中子所組成。是穩定同位素。其相對豐度是0.000137%。[1]月球表面的風化層（表皮土）富含着大量的氦-3。
用途和分佈[編輯]
因為使用氦-3的熱核反應堆中沒有中子產生（純氦-3融合熱核反應只會產生帶正電的質子），故使用氦-3作為能源時不會產生無法屏障的輻射，不會為環境帶來危害。而且在核聚變反應中，氫的三種同位素與氦-3聚變釋放出的能量是所有核聚變反應中最大的。因此氦-3是核聚變最理想的燃料。但是因為地球上的氦-3儲量稀少，無法大量用作能源。氦-3通常在無大氣層或者大氣極其稀薄、磁場不能太強並離恆星較近的天體中相對分佈較多，這是因為恆星風中的氕核與氘核聚變生成的氦-3容易被拋射到行星表面土層上。而根據月球探測的結果，月球上的氦-3含量估計約100萬噸以上。預計水星的氦-3資源約為月球的9倍（具體數量存在爭議，不一定準確）。[2][3]
1995年，伽利略號探測器直接將探頭伸入木星大氣，進行質譜分析的結果表明：氦-3與氦-4的比例約為1:10000。[4]但木星的氦-3資源主要集中在其大氣層的內層而非外層，開採和分離難度較大，而氣巨星由於必然擁有一定規模的氦-3，氣巨星的磁場活動能夠把一些等離子體和中性原子流輸出到離它近的衛星上，理論上也可以使得該衛星的土壤/岩石層等中沉積少量的氦-3，但相關證據較少，平均通量可能不足，例如木衛一可能有痕量氦-3。[5][6][7]太陽大氣中的氦-3僅占其氦元素的0.0142%。[8]
相關條目[編輯]
有關科幻作品[編輯]
參見[編輯]
| 相鄰較輕同位素: 氦-2 |
氦-3是 氦的同位素 |
相鄰較重同位素: 氦-4 |
| 母同位素： 鋰-4（p） 氫-3（β−） |
氦-3的 衰變鏈 |
衰變產物為 穩定 |
參考文獻[編輯]
- ^ WWW Table of Radioactive Isotopes
- ^ Fusion, and Advanced Fuel Reaction Bibliography (PDF). [2020-10-24]. （原始內容存檔 (PDF)於2021-02-14）.
- ^ Mcclintock W E , Jr R J V , Bradley E T ,et al.MESSENGER observations of Mercury's exosphere: detection of magnesium and distribution of constituents.[J].Science, 2009, 324(5927):610-613.DOI:10.1126/science.1172525.
- ^ The Galileo Probe Mass Spectrometer: Composition of Jupiter's AtmosphereScience, Volume 272, Issue 5263, pp. 846-849, doi:10.1126/science.272.5263.846
- ^ Paranicas C , Ratliff J M , Mauk B H ,et al.The ion environment near Europa and its role in surface energetics[J].Geophysical Research Letters, 2002, 29(5).DOI:10.1029/2001GL014127.
- ^ Geiss J , Gloeckler G .Isotopic Composition of H, HE and NE in the Protosolar Cloud[J].Space Science Reviews, 2003, 106(1-4):3-18.DOI:10.1023/A:1024651232758.
- ^ Paranicas C P , Decker R B , Williams D J ,et al.Recent research highlights from planetary magnetospheres and the heliosphere[J].Johns Hopkins Apl Technical Digest, 2005, 26(2):156-162.
- ^ E. Anders and N. Greverse, Abundances of the elements: Meteoritic and solar. Geochim. Cosmochim. Acta 53 (1989).
