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氦3
  • 氦3

氦3

氦-3这种核素一度热到不行,因为它是一种可以用作清洁核聚变发电的原料。氦有好几种同位素,从氦-2、氦-3、氦-4,一直到氦-10。但其中只有氦-3和氦-4是稳定的核素,其它的氦同位素都极短命。

  • 产品名称:氦-3He
  • CAS号:14762-55-1
  • 别名:氦气-3He,氦3,3He
  • 产品规格:化学纯度≥99.999%,丰度≥99.%
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氦-3这种核素一度热到不行,因为它是一种可以用作清洁核聚变发电的原料。氦有好几种同位素,从氦-2、氦-3、氦-4,一直到氦-10。但其中只有氦-3和氦-4是稳定的核素,其它的氦同位素都极短命,甚至氦-2和氦-9到目前为止还只是理论上有,没人能证明它们实际存在。

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氦-3He产品参数

常用名氦气-3He英文名helium-3 atom
CAS号14762-55-1分子量3.01603
分子式He存储条件防日晒, 存放于阴凉通风良好处
产品规格化学纯度≥99.999%,丰度≥99.%,充装在高压气瓶中包装规格0.5L/1L/2L/4L/8L/47L

氦3的介绍

元素氦的一种稳定同位素,符号婦He,简写为3He。天然氦由氦3和氦4两种稳定同位素组成,氦3的含量仅为0.000138%。供研究用的氦3是氚经过β-衰变而生成的。1939年L.W.阿耳瓦雷茨和 R.科诺格用100英尺的回旋加速器作质谱研究,成功地证明了氦3以10-7量级存在。

由于氦3的核自旋量子数为1/2,服从费密-狄喇克统计,而氦4的核自旋量子数为0,服从玻色-爱因斯坦统计,从而使这两种同位素在超低温条件下的性质有极大的差异。氦3和氦4可以利用液氦的超流动性或热机械效应进行分离。

氦3在核物理研究中,可用作加速器的离子源。在低温物理研究中,它既是研究的对象,又是重要的冷却剂材料。利用氦3稀释制冷器可达到0.004K;利用氦3加压固化时的吸热效应来降低温度,可达到0.0001K。

氦-3He的用途

氦-3是最理想的核聚变清洁能源,不仅释放能量很高,而且聚变过程没有中子放出(3He+3He→4He+2(1H),ΔE=12.860MeV),一旦人类商用可控核聚变实现,那么氦-3将是人类最重要的能源之一。

整个地球上的氦-3元素,基本都是由氚核(超重氢)通过β衰变得到,氚的丰度本来就稀少,所以地球上的氦-3元素更是少得可怜,提纯成本非常高,地球上能被人类利用的氦-3总量只有半吨左右。

但是月球上的氦-3就非常丰富,据估计,整个月球能被开采的氦-3元素,高达70多万吨,如果全部用于核聚变反应,可为人类提供数千年的能源供给。

在太阳内部,进行着氢元素向氦元素聚变的过程,其中有一步反应,是一个氕核与氘核聚变,结合为氦-3:

2D+1H→3He+γ,ΔE=5.494MeV;

这一反应主要在恒星很小的一个核心区域进行,大部分氦-3会继续聚变为稳定的氦-4,只有极少一部分氦-3元素,会脱离反应区,然后到达太阳表面,经太阳风吹拂向四周。

月球没有磁场和大气,太阳风中的氦-3元素会直达月面,并均匀分布在月球土壤之中;但是地球厚厚的大气层以及地磁场,把氦-3元素阻挡在外,根本无法到达地面,这就是地球上氦-3元素稀少,而月球上很多的原因。

氦气的使用注意事项

氦气是一种无色、无味、无毒的不燃烧的储存于气瓶中的高压气体。当其含量增加导致氧气含量低于19.5%时有可能引起窒息。配备自吸式呼吸面具。瓶装气体产品为高压充装气体,使用时应经减压降压后方可使用。包装的气瓶上均有使用的年限,凡到期的气瓶必须送往有关部门进行安全检验,方能继续使用。瓶装气体产品在运输储存、使用时都应分类堆放,严禁可燃气体与助燃气体堆放在一起,不准靠近明火和热源,应做到勿近火、勿沾油腊、勿爆晒、勿重抛、勿撞击,严禁在气瓶身上进行引弧或电弧,严禁野蛮装卸。

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