未來能源
月球上氦3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。危險
不燃燒氣體氣瓶材質鐵合金，鋁
Green,NonflammableGas
安全資料
無毒，會導致窒息。
DOT危險等級2.2
UNNo.UN1046
CASNo.7440-59-7
發現
1996年，戴維·李（DavidM.Lee,1931~)、道格拉斯·奧謝羅夫（DouglasD.Osheroff,1945~）和羅伯特·理查森（RichardC.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
在自然界，存在著3He和4He兩種同位素。4He的原子核有兩個質子和兩個中子，稱為玻色子；而3He只有一個中子，稱為費米子。20世紀30年代末期，卡皮查發現4He的超流動性。朗道從理論上解釋了這種現象，他認為當溫度在絕對溫度2.17K時，4He原子發生玻色愛因斯坦凝聚，成為超流體，而像3He這樣的費米子即使在最低能量下也不能發生凝聚，所以不可能發生超流動現象。金屬的超導理論（BCS理論）的提出使得人們認為在極低溫度下3He也可能會形成超流體。但是人們一直未能在實驗上發現3He的超流動性。20世紀70年代，戴維·李領導的康奈爾低溫小組首次發現了3He的超流動性，不久，其它的研究小組也證實了他們的發現。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，今天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”是一種如今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就能滿足我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。我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。
我國的探月計畫中，有一件事情是外國從未涉足的：我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，我們估算氦-3的資源含量可能要比前人前進一步。最後，我們將研究地月空間環境，這對於地球環境和人類社會的發展都是至關重要的。
日本報導
日本《外交學者》網站1月7日刊文稱，許多國家都在悄悄的為第四代核武器尋找氦-3材料，得到這種無放射性沉降物的材料將成為世界新的霸主，而中國在這場競爭中，獲得了勝利。
在2014年10月，中國嫦娥5號T1月球探測器成功實現了繞月飛行。繼美國和俄羅斯在20世紀70年代實現“繞月”後“返回”地球，中國也完成了這一壯舉。探測器將帶回含有核燃料氦-3的月壤，這些氦-3的可以用來產生能量以及套用在下一代核武器中。
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，即沒有黏滯性，它甚至可以從盛放它的杯子中“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可以和氫的同位素髮生核聚變反應，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（償還比不到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如今核能發電的幾十分之一。據加利莫夫介紹，如果人類如今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。
分離方法
氦-3等同位素氣體的分離主要方法有氣體擴散法離子交換法、氣體離心法，另外還有蒸餾法、電解法、電磁法、電流法等，其中以氣體擴散法最成熟。“濃縮”的使用涉及旨在提高某一元素特定同位素豐度的同位素分離過程，例如從天然鈾生產濃縮鈾或從普通水生產重水。氣體擴散法——這是商業開發的第一個濃縮方法。該工藝依靠不同質量的同位素在轉化為氣態時運動速率的差異。在每一個氣體擴散級，當高壓氣體透過在級聯中順序安裝的多孔鎳膜時，其輕分子氣體的氣體更快地通過多孔膜壁。這種泵送過程耗電量很大。已通過膜管的氣體隨後被泵送到下一級，而留在膜管中的氣體則返回到較低級進行再循環。在每一級中，濃度比僅略有增加。濃縮到反應堆級的鈾-235豐度需要1000級以上。
氣體離心法——在這類工藝中，氣體被壓縮通過一系列高速鏇轉的圓筒，或離心機。同位素重分子氣體比輕分子氣體更容易在圓筒的近壁處得到富集。在近軸處富集的氣體被導出，並輸送到另一台離心機進一步分離。隨著氣體穿過一系列離心機，其同位素分子被逐漸富集。與氣體擴散法相比，氣體離心法所需的電能要小很多，因此該法已被大多數新濃縮廠所採用。
