氦-3
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| 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号 | 14762-55-1  |
| 核素数据 | |
| 豐度 | 0.000137% (% He on Earth) |
| 半衰期 | 稳定 |
| 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）富含著大量的氦-3。
用途和分布
[编辑]因為使用氦-3的熱核反應爐中沒有中子产生（純氦-3融合熱核反應只會產生带正电的質子），故使用氦-3作為能源時不會產生无法屏障的輻射，不會為環境帶來危害。而且在核聚变反应中，氢的三种同位素与氦-3聚变释放出的能量是所有核聚变反应中最大的。因此氦-3是核聚变最理想的燃料。但是因為地球上的氦-3儲量稀少，無法大量用作能源。氦-3通常在无大气层或者大气极其稀薄、磁场不能太强并离恒星较近的天体中相对分布较多，这是因为恒星风中的氕核与氘核聚变生成的氦-3容易被抛射到行星表面土层上。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。预计水星的氦-3资源约为月球的9倍（具体数量存在争议，不一定准确）。[2][3]
1995年，伽利略号探测器直接将探头伸入木星大气，进行质谱分析的结果表明：氦-3与氦-4的比例约为1:10000。[4]但木星的氦-3资源主要集中在其大气层的内层而非外层，开采和分离难度较大，而气巨星由于必然拥有一定规模的氦-3，气巨星的磁场活动能够把一些等离子体和中性原子流输出到离它近的卫星上，理论上也可以使得该卫星的土壤/岩石层等中沉积少量的氦-3，但相关证据较少，平均通量可能不足，例如木卫一可能有痕量氦-3。[5][6][7]太阳大气中的氦-3仅占其氦元素的0.0142%。[8]
相关条目
[编辑]有關科幻作品
[编辑]參見
[编辑]| 相邻较轻同位素: 氦-2 |
氦-3是 氦的同位素 |
相邻较重同位素: 氦-4 |
| 母同位素： 鋰-4（p） 氫-3（β−） |
氦-3的 衰變鏈 |
衰變產物為 稳定 |
參考文獻
[编辑]- ^ WWW Table of Radioactive Isotopes
- ^ Fusion, and Advanced Fuel Reaction Bibliography (PDF). [2020-10-24]. （原始内容存档 (PDF)于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).
