氦-3: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 -百科知識中文網

基本資料

標準體積 6.032m3/kg@NTP

沸點 -452°F(-270°C)@1atm

危險

不燃燒氣體

氣瓶材質鐵合金，鋁

DOT標籤Green,NonflammableGas

安全資料

無毒，會導致窒息。

DOT危險等級

未來的能源

氦-3的提取是一個極其複雜的過程。人們首先需要將月球土壤加熱到700攝氏度以上，才可以從中提取到氦-3。開發、運送月球上的能源也有很多難題需要解決。比如，需實現月球和地球之間的人、貨運輸，首先要有足夠大推力的運載火箭。另外，要在沒有大氣包裹的月球表面著陸，主要只能靠反推火箭來緩衝，如何保障安全是一大難題。此外，氦-3提取成功後如何利用呢？這同樣是一個技術難題。
因為使用氦-3的熱核反應堆中沒有中子（氦-3與氘進行熱核反應只會產生沒有放射性的質子），故使用氦-3作為能源時不會產生輻射，不會為環境帶來危害。但是因為地球上的氦-3儲量稀少，無法大量用作能源。幸好，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。
100噸氦-3便能提供全世界使一年的能源總量。

氦-3的作用

進入到21世紀，新一輪的登月計畫再次席捲全球，其中有一個很重要的原因，是為人類社會的持續發展尋找新的能源。在一部非常著名的科幻電影《月球》中，我們看到了月球上的氦-3採集基地。月球上的採集員常駐月球採集氦-3，定期把氦-3送回地球，在那一時期，氦-3已經成了地球重要的能源。月球上氦-3含量豐富，但是月球上的氦-3真的可以為我們所用嗎？
隨著世界石油價格的持續飛漲，越來越多的國家和組織開始把目光轉向了月球，各國科學家正圍繞月球上氦-3的儲量、採掘、提純、運輸及月球環境保護等問題悄然開展相關研究。這種在地球上很難得到的特別清潔、安全和高效的核聚變發電燃料，被科學家們稱為“完美能源”。也許在未來的某一天，月球將會猶如1世紀中葉的波斯灣。

發現

1996年戴維·李（David M. Lee, 1931~）、道格拉斯·奧謝羅夫（Douglas D. Osheroff, 1945~）和羅伯特·理查森（Richard C. Richardson, 1937~）因發現了氦3（3He）中的超流動性，共同分享了1996年度的諾貝爾物理學獎。

具體介紹

3He超流體的發現在天體物理學上有著奇特的套用。人們使用相變產生的3He超流體來驗證關於在宇宙中如何形成所謂宇宙弦的理論。研究小組用中微子引起的核反應局部快速加熱超流體3He，當它們重新冷卻後，會形成一些渦鏇球。這些渦鏇球就相當於宇宙弦。這個結果雖然不能作為宇宙弦存在的證據，但是可以認為是對3He流體渦鏇形成的理論的驗證。3He超流體的發現不僅對凝聚態物理的研究起了推動作用，而且在此發現過程中所使用的核磁共振的方法，開創了用核磁共振技術進行斷層檢驗的先河，核磁共振斷層檢驗已發展成為醫療診斷的普遍手段。

套用前景

氦-3的巨大套用前景以及登月計畫　

月球是解決地球能源危機的理想之地，“氦-3”是一種、已被世界公認的高效、清潔、安全、廉價的核聚變發電燃料。根據科學統計表明，10噸氦-3就能滿足中國全國一年所有的能源需求，100噸氦-3便能提供全世界使用一年的能源總量。但氦-3在地球上的蘊藏量很少，人類已知的容易取用的氦-3全球僅有500千克左右。而根據人類已得出的初步探測結果表明，月球地殼的淺層內竟含有上百萬噸氦-3。如此豐富的核燃料，足夠地球人使用上萬年。中國探月工程的一項重要計畫，就是對月球氦-3含量和分布進行一次由空間到實地的詳細勘察，為人類未來利用月球核能奠定堅實的基礎。

中國的探月計畫中，有一件事情是外國從未涉足的：中國計畫測量月球的土壤層到底有多厚，這對於我們計算月球氦-3含量意義重大，如果工程順利，估算氦-3的資源含量可能要比前人前進一步。

未來新能源

①氦-3是一種清潔、安全和高效率的核融合發電燃料。開發利用月球土壤中的氦-3將是解決人類能源危機的極具潛力的途徑之一。

②氦-3是氦的同位素，含有兩個質子和一個中子。它有許多特殊的性質。根據稀釋製冷理論，當氦-3和氦-4以一定的比例相混合後，溫度可以降低到無限接近絕對零度。在溫度達到2.18k以下的時候，液體狀態的氦-3還會出現“超流”現象，即沒有粘滯性，它甚至可以從盛放的杯子中“爬”出去。然而，當前氦-3最被人重視的特性還是它作為能源的潛力。氦-3可以和氫的同位素發生核聚變反應，但是與一般的核聚變反應不同，氦-3在聚變過程中不產生中子，所以放射性小，而且反應過程易於控制，既環保又安全，但是地球上氦-3的儲量總共不超過幾百公斤，難以滿足人類的需要。科學家發現，雖然地球上氦-3的儲量非常少，但是在月球上，它的儲量卻是非常可觀的。

③氦大部分集中在顆粒小於50微米的富含鈦鐵礦的月壤中。估計整個月球可提供71.5萬噸氦-3。這些氦-3所能產生的電能，相當於1985年美國發電量的4萬倍，考慮到月壤的開採、排氣、同位素分離和運回地球的成本，氦-3的能源償還比估計可達250。這個償還比和鈾235生產核燃料（償還比約20）及地球上煤礦開採（償還比約16）相比，是相當有利的。此外，從月壤中提取1噸氦-3，還可以得到約6300噸的氫、70噸的氮和1600噸碳。這些副產品對維持月球永久基地來說，也是必要的。俄羅斯科學家加利莫夫認為，每年人類只需發射2到3艘載重100噸的宇宙飛船，從月球上運回的氦-3即可供全人類作為替代能源使用1年，而它的運輸費用只相當於目前核能發電的幾十分之一。據加利莫夫介紹，如果人類目前就開始著手實施從月球開採氦-3的計畫，大約30年到40年後，人類將實現月球氦-3的實地開採並將其運回地面，該計畫總似的費用將在2500億到3000億美元之間。