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子和一顆中子所組成。是穩定同位素。其相對豐度是0.000137%。[1]一般相信,月球表面的風化層(表皮土)富含著大量的氦-3。
基本 | |
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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 | stable |
母同位素 | 3H |
原子量 | 3.0160293 u |
自旋 | 1/2+ |
氦的同位素 完整核素表 |
用途和分布
因為使用氦-3的熱核反應堆中沒有中子产生(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。[2]
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。[3]太阳大气中的氦-3仅占其氦元素的0.0142%。[4]
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參考文獻
- WWW Table of Radioactive Isotopes
- Fusion, and Advanced Fuel Reaction Bibliography
- The Galileo Probe Mass Spectrometer: Composition of Jupiter's AtmosphereScience, Volume 272, Issue 5263, pp. 846-849, doi:10.1126/science.272.5263.846
- E. Anders and N. Greverse, Abundances of the elements: Meteoritic and solar. Geochim. Cosmochim. Acta 53 (1989).
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