氦3有2個質子和1個中子組成。
壹、基本解釋
氦3,是氦的同位素之壹,元素符號為3He。它的原子核由二顆質子和壹顆中子所組成。是穩定同位素。其相對豐度是0.000137%。月球表面的風化層(表皮土)富含著大量的氦3。
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便能提供全世界使壹年的能源總量。
二、科學研究:
氦3在低溫物理學和量子力學領域起著重要作用。由於其特殊的性質,氦3可以用於模擬宇宙中的星際物質和超導性質。科學家利用氦3研究低溫下的量子行為和相變,幫助我們更好地理解自然界中微觀粒子的行為。
氦3的分離方法
1、氣體擴散法
這是商業開發的第壹個濃縮方法。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。在每壹個氣體擴散級,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壹級,而留在膜管中的氣體則返回到較低級進行再循環。在每壹級中,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。
2、氣體離心法
在這類工藝中,氣體被壓縮通過壹系列高速旋轉的圓筒,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,並輸送到另壹臺離心機進壹步分離。
隨著氣體穿過壹系列離心機,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采用。