Heli-3

Tính chất vật lý

Do khối lượng nguyên tử thấp 3.02 đơn vị khối lượng nguyên tử, heli-3 có một số tính chất vật lý khác với heli-4, với khối lượng 4,00 đơn vị khối lượng nguyên tử. Do tương tác lưỡng cực yếu, cảm ứng lưỡng cực giữa các nguyên tử heli, tính chất vật lý siêu nhỏ của chúng chủ yếu được xác định bởi năng lượng điểm không. Ngoài ra, tính chất hiển vi của heli-3 khiến nó có năng lượng điểm không cao hơn heli-4. Điều này ngụ ý rằng heli-3 có thể khắc phục các tương tác lưỡng cực lưỡng cực với năng lượng nhiệt ít hơn heli-4.
Các hiệu ứng cơ học lượng tử trên heli-3 và heli-4 khác nhau đáng kể vì với hai proton, hai neutron và hai electron, heli-4 có spin bằng 0, biến nó thành boson, nhưng có ít nơ-tron hơn, heli- 3 có spin nửa nguyên, làm cho nó trở thành một fermion.
Heli-3 sôi ở 3,19 K so với heli-4 ở 4,23 K, và điểm tới hạn của nó cũng thấp hơn ở 3,35 K, so với heli-4 ở mức 5,2 K. Heli-3 có mật độ thấp hơn một nửa so với Heli-4 khi nó đang ở điểm sôi: 59 gram mỗi lít so với 125 gram mỗi lít heli-4 ở áp suất của một bầu khí quyển. Nhiệt hóa hơi tiềm ẩn của nó cũng thấp hơn đáng kể ở mức 0,026 kilojoules mỗi mol so với 0,0829 kilojoules mỗi mol heli-4.

Kỹ thuật làm lạnh

Một tủ lạnh heli-3 sử dụng heli-3 để đạt được nhiệt độ 0,2 đến 0,3 kelvin. Một tủ lạnh pha loãng sử dụng hỗn hợp heli-3 và heli-4 để đạt được nhiệt độ đông lạnh thấp đến vài phần nghìn kelvin.
Một tính chất quan trọng của heli-3, mà phân biệt nó với các heli-4 phổ biến hơn, là hạt nhân của nó là một fermion vì nó chứa hạt có spin lẻ ¹/₂. Hạt nhân heli-4 là boson, có chứa hạt spin chẵn ¹/₂. Đây là kết quả trực tiếp của các quy tắc bổ sung cho động lượng góc được lượng tử hóa. Ở nhiệt độ thấp (khoảng 2,17 K), heli-4 trải qua quá trình chuyển pha: Một phần của nó bước vào pha siêu lỏng có thể hiểu đại khái là một dạng ngưng tụ Bose - Einstein. Một cơ chế như vậy không có sẵn cho các nguyên tử heli-3, đó là fermion. Tuy nhiên, người ta đã suy đoán rộng rãi rằng heli-3 cũng có thể trở thành siêu lỏng ở nhiệt độ thấp hơn nhiều, nếu các nguyên tử hình thành thành cặp tương tự như cặp Cooper trong lý thuyết siêu dẫn BCS. Mỗi cặp Cooper, có spin nguyên, có thể được coi là một boson. Trong những năm 1970, David Lee, Douglas Osheroff và Robert Coleman Richardson đã phát hiện ra hai pha chuyển tiếp dọc theo đường cong nóng chảy, chúng nhanh chóng được nhận ra là hai pha siêu lỏng của heli-3. Sự chuyển đổi sang một siêu lỏng xảy ra ở 2,491 millikelvin trên đường cong nóng chảy. Họ đã được trao giải thưởng Nobel Vật lý năm 1996 vì khám phá đó. Tony Leggett đã giành giải thưởng Nobel Vật lý năm 2003 nhờ công trình cải tiến sự hiểu biết về giai đoạn siêu lỏng của heli-3.
Trong một từ trường bằng không, có hai pha siêu lỏng riêng biệt gồm ³He, pha A và pha B. Pha B là pha nhiệt độ thấp, áp suất thấp có khe hở năng lượng đẳng hướng. Pha A là nhiệt độ cao hơn, pha áp suất cao hơn được ổn định hơn bởi từ trường và có hai nút điểm trong khoảng cách của nó. Sự hiện diện của hai pha là một dấu hiệu rõ ràng cho thấy ³ He là một siêu chất lỏng (chất siêu dẫn) độc đáo, vì sự có mặt của hai pha đòi hỏi một sự đối xứng bổ sung, ngoài đối xứng đo, bị phá vỡ. Trong thực tế, nó là một siêu lỏng p -wave, với spin một, S = 1 và động lượng góc một, L = 1. Trạng thái cơ bản tương ứng với tổng động lượng góc bằng 0, J = S + L = 0 (phép cộng vector). Các trạng thái kích thích là có thể với động lượng góc tổng bằng không, J > 0, là các chế độ tập thể cặp kích thích. Do độ tinh khiết cực cao của siêu lỏng ³ He (vì tất cả các vật liệu ngoại trừ ⁴ He đã đông cứng và chìm xuống đáy chất lỏng ³ He và bất kỳ ⁴ He nào đã tách pha hoàn toàn, đây là trạng thái vật chất tinh khiết nhất) đã được nghiên cứu với độ chính xác cao hơn nhiều so với bất kỳ hệ thống ghép đôi độc đáo nào khác.

Chụp hình phổi trong y tế

Hạt nhân heli-3 có spin hạt nhân không nguyên và tương đối cao tỷ lệ magnetogyric. Heli-3 có thể được siêu phân cực sử dụng các phương tiện không cân bằng như bơm quang trao đổi spin. Trong quá trình này, ánh sáng laser hồng ngoại phân cực tròn, được điều chỉnh theo bước sóng thích hợp, được sử dụng để kích thích các electron trong một kim loại kiềm, chẳng hạn như Xêsi hoặc rubiđi bên trong một bình thủy tinh kín. Động lượng góc được chuyển từ các electron kim loại kiềm sang các hạt nhân khí cao quý thông qua các va chạm. Về bản chất, quá trình này sắp xếp hiệu quả các spin hạt nhân với từ trường để tăng cường tín hiệu NMR. Khí siêu phân cực sau đó có thể được lưu trữ ở áp suất 10 atm, trong tối đa 100 giờ. Sau khi hít vào, hỗn hợp khí có chứa khí helium-3 siêu phân cực có thể được chụp bằng máy quét MRI để tạo ra hình ảnh giải phẫu và chức năng của thông khí phổi. Kỹ thuật này cũng có thể tạo ra hình ảnh của cây thông khí, xác định vị trí khuyết tật chưa được xử lý, đo áp suất riêng phần oxy phế nang và đo tỷ lệ thông khí / tưới máu. Kỹ thuật này có thể rất quan trọng trong chẩn đoán và quản lý điều trị các bệnh hô hấp mãn tính như bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính (COPD), khí phế thũng, xơ nang và hen suyễn.

Sản xuất công nghiệp

Sản xuất, bán và phân phối heli-3 tại Hoa Kỳ được quản lý bởi Chương trình Đồng vị của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE). Hầu như tất cả heli-3 được sử dụng trong công nghiệp ngày nay đều được sản xuất từ sự phân rã phóng xạ của triti. Triti là một đồng vị phóng xạ của hydro và thường được sản xuất bằng cách bắn phá lithi-6 bằng neutron trong lò phản ứng hạt nhân. Hạt nhân lithi hấp thụ một neutron và phân tách thành heli-4 và triti. Triti phân rã thành heli-3 với chu kỳ bán rã 12,3 năm, vì vậy heli-3 có thể được sản xuất bằng cách lưu trữ triti cho đến khi nó bị phân rã phóng xạ.
Triti là một thành phần quan trọng của vũ khí hạt nhân và trong lịch sử, nó được sản xuất và dự trữ chủ yếu cho ứng dụng này. Sự phân rã của triti thành heli-3 làm giảm sức nổ của đầu đạn nhiệt hạch, do đó, định kỳ heli-3 tích lũy phải được loại bỏ khỏi các bể chứa đầu đạn và triti trong kho. Heli-3 bị loại bỏ trong quá trình này được bán cho các ứng dụng khác.
Trong nhiều thập kỷ, điều này đã và vẫn là nguồn chính của heli-3 trên thế giới. Tuy nhiên, kể từ khi ký Hiệp ước START I năm 1991, số lượng đầu đạn hạt nhân được giữ sẵn sàng sử dụng đã giảm  Điều này đã làm giảm lượng heli-3 có sẵn từ nguồn này. Các kho dự trữ Heli-3 đã bị giảm thêm do nhu cầu tăng, chủ yếu được sử dụng trong các máy dò bức xạ neutron và các thủ tục chẩn đoán y tế. Nhu cầu heli-3 công nghiệp của Mỹ đạt mức cao nhất 70.000 lít (khoảng 8 kg) mỗi năm trong năm 2008. Giá đấu giá, trong lịch sử khoảng 100 đô la / lít, đạt tới 2000 đô la / lít  Kể từ đó, nhu cầu về heli-3 đã giảm xuống còn khoảng 6000 lít mỗi năm do chi phí cao và nỗ lực của DOE để tái chế nó và tìm người thay thế.
DOE đã nhận ra sự thiếu hụt đang phát triển của cả triti và heli-3. và bắt đầu sản xuất triti bằng cách chiếu xạ liti tại Trạm phát điện hạt nhân Watts Bar của Cơ quan Thung lũng Tennessee vào năm 2010  Trong quá trình này, các thanh hấp thụ có thể tạo ra triti (TPbar) có chứa liti ở dạng gốm được đưa vào lò phản ứng thay cho các thanh điều khiển boron thông thường  Định kỳ thay thế các TPbar và chiết xuất triti.
Hiện tại chỉ có một lò phản ứng được sử dụng để sản xuất triti, nhưng quá trình này có thể được mở rộng để đáp ứng mọi nhu cầu có thể tưởng tượng được chỉ bằng cách sử dụng nhiều lò phản ứng điện của quốc gia. Một lượng đáng kể triti và helium-3 cũng có thể được chiết xuất từ chất điều tiết nước nặng trong các lò phản ứng hạt nhân CANDU.

Tinh vân mặt trời (nguyên thủy) phong phú

Một ước tính ban đầu về tỷ lệ nguyên thủy của ³He đến ⁴ He trong tinh vân mặt trời là phép đo tỷ lệ của chúng trong khí quyển của Sao Mộc, được đo bằng máy quang phổ khối của đầu dò khí quyển Galileo. Tỷ lệ này là khoảng 1: 10.000, hoặc 100 phần của ³ He trên một triệu phần của ⁴ He. Đây gần như là tỷ lệ của các đồng vị như trong regolith mặt trăng, chứa 28 ppm helium-4 và 2.8 ppb helium-3 (nằm ở đầu dưới của các phép đo mẫu thực tế, thay đổi từ khoảng 1,4 đến 15 ppb). Tuy nhiên, tỷ lệ trên mặt đất của các đồng vị thấp hơn với hệ số 100, chủ yếu là do làm giàu trữ lượng helium-4 trong lớp phủ bởi hàng tỷ năm phân rã alpha từ urani và thori.

Sự phong phú trên mặt đất

³He là một chất nguyên thủy trong lớp phủ của Trái đất, được coi là đã bị giam cầm trong Trái đất trong quá trình hình thành hành tinh. Tỷ lệ ³He đến ⁴He trong lớp vỏ và lớp phủ của Trái đất ít hơn so với các giả định về thành phần đĩa mặt trời thu được từ các mẫu thiên thạch và mặt trăng, với các vật liệu trên mặt đất thường chứa tỷ lệ ³ He / ⁴ He thấp hơn do độ sâu của ⁴He từ phân rã phóng xạ.
³He có tỷ lệ vũ trụ là 300 nguyên tử trên một triệu nguyên tử của ⁴He (at. Ppm), dẫn đến giả định rằng tỷ lệ ban đầu của các khí nguyên thủy này trong lớp phủ là khoảng 200-300 ppm khi Trái đất được hình thành. Rất nhiều ⁴He được tạo ra bởi sự phân rã hạt alpha của urani và thori, và bây giờ lớp phủ chỉ có khoảng 7% heli nguyên thủy, hạ thấp tổng tỷ lệ ³He / ⁴He xuống khoảng 20 ppm. Tỷ lệ ³He/⁴He vượt quá khí quyển là dấu hiệu cho thấy sự đóng góp của ³ He từ lớp phủ. Các nguồn vỏ được thống trị bởi <sup id="mwAZs">4</sup>He được tạo ra bởi sự phân rã của các nguyên tố phóng xạ trong lớp vỏ và lớp phủ.
Tỷ lệ heli-3 so với heli-4 trong các nguồn tự nhiên ở Trái đất rất khác nhau. Các mẫu của liti quặng spodumene từ Mỏ Edison, Nam Dakota được phát hiện có chứa 12 phần heli-3 đến một triệu phần của heli-4. Các mẫu từ các mỏ khác cho kết quả 2 phần triệu.
Heli cũng có mặt tới 7% trong một số nguồn khí tự nhiên, và các nguồn lớn có trên 0,5% (trên 0,2% làm cho nó có khả năng chiết xuất). Tỷ lệ ³He trong heli tách ra từ khí tự nhiên ở Mỹ được tìm thấy dao động từ 70 đến 242 phần tỷ. Do đó, kho dự trữ năm 2002 của Mỹ là 1 tỷ m ³ bình thường  sẽ chứa khoảng 12 đến 43 kg heli-3. Theo một chuyên gia, khoảng 26 m³ hoặc gần 5 kg ³He có sẵn hàng năm để tách khỏi dòng khí tự nhiên của Hoa Kỳ. Nếu quá trình tách ra ³He có thể sử dụng làm nguyên liệu, heli hóa lỏng thường được sử dụng để vận chuyển và lưu trữ số lượng lớn, ước tính chi phí năng lượng gia tăng từ 34 đến 300 đô la Mỹ mỗi lít, không bao gồm chi phí cơ sở hạ tầng và thiết bị. Sản lượng khí đốt hàng năm của Algeria được cho là chứa 100 triệu mét khối bình thường  và nó sẽ chứa từ 7 đến 24 m³ heli-3 (khoảng 1 đến 4 kg) với giả định tỷ lệ ³He tương tự.
³He cũng có mặt trong bầu khí quyển của Trái đất. Sự phong phú tự nhiên của ³He trong khí heli tự nhiên là 1,38 ×10⁻⁶ (1,38 phần triệu). Áp suất riêng phần của heli trong bầu khí quyển của Trái Đất là khoảng 0,52 Pa, và do đó tài khoản heli cho 5.2 phần triệu tổng áp lực (101.325 Pa) trong bầu khí quyển của Trái đất, và ³He do đó chiếm 7,2 phần nghìn tỷ của bầu khí quyển. Do bầu khí quyển của Trái đất có khối lượng khoảng 5,14 ×10¹⁵ tấn, khối lượng ³He trong bầu khí quyển của Trái đất tương đương khoảng 37.000 tấn ³He.
³He được sản xuất trên Trái đất từ ba nguồn: sự phá vỡ liti, các tia vũ trụ, và phân rã beta của triti ⁽³ H). Sự đóng góp từ các tia vũ trụ là không đáng kể trong tất cả ngoại trừ các vật liệu regolith lâu đời nhất, và các phản ứng phá vỡ liti là một đóng góp ít hơn so với việc tạo ra ⁴ He bằng phát xạ hạt alpha.
Tổng lượng heli-3 trong lớp phủ có thể nằm trong khoảng 0,1.01 triệu tấn. Tuy nhiên, hầu hết các lớp phủ không thể truy cập trực tiếp. Một số heli-3 rò rỉ qua các núi lửa điểm nóng có nguồn gốc sâu như các quần đảo Hawaii, nhưng chỉ có 300 gram mỗi năm được phát ra khí quyển. Các dải núi giữa đại dương phát ra thêm 3 kg mỗi năm. Xung quanh các khu vực hút chìm, nhiều nguồn khác nhau tạo ra heli-3 trong các mỏ khí đốt tự nhiên có thể chứa một nghìn tấn heli-3 (mặc dù có thể có 25 nghìn tấn nếu tất cả các khu vực hút chìm cổ có trữ lượng như vậy). Wittenberg ước tính rằng các nguồn khí đốt tự nhiên của Hoa Kỳ có thể chỉ có tổng cộng nửa tấn. Wittenberg đã trích dẫn ước tính của Anderson về 1200 tấn khác trong các hạt bụi liên hành tinh dưới đáy đại dương. Trong nghiên cứu năm 1994, chiết xuất heli-3 từ các nguồn này tiêu tốn nhiều năng lượng hơn phản ứng tổng hợp sẽ giải phóng.

Khai thác từ các nguồn ngoài trái đất

Các vật liệu trên bề mặt Mặt trăng chứa heli-3 ở nồng độ từ 1,4 đến 15 ppb ở khu vực có ánh sáng mặt trời, và có thể chứa nồng độ lên tới 50 ppb ở các vùng bị che khuất vĩnh viễn. Một số người, bắt đầu với Gerald Kulcinski vào năm 1986, đã đề xuất khám phá mặt trăng, khai thác mặt trăng regolith và sử dụng heli-3 để phản ứng tổng hợp hạt nhân. Do nồng độ heli-3 thấp, bất kỳ thiết bị khai thác nào cũng cần xử lý lượng regolith cực lớn (hơn 150 tấn regolith để thu được một gram heli 3), và một số đề xuất đã đề xuất rằng chiết xuất heli-3 được cõng lên một hoạt động khai thác và phát triển lớn hơn.   

Mục tiêu chính của tàu thăm dò mặt trăng đầu tiên của Tổ chức Nghiên cứu Vũ trụ Ấn Độ có tên Chandrayaan-I, được phóng vào ngày 22 tháng 10 năm 2008, đã được báo cáo trong một số nguồn để lập bản đồ bề mặt Mặt trăng cho các khoáng chất chứa heli-3. Tuy nhiên, không có mục tiêu nào được đề cập trong danh sách mục tiêu chính thức của dự án, mặc dù nhiều trọng tải khoa học của nó đã ghi nhận các ứng dụng liên quan đến heli-3.
Nhà vũ trụ học và nhà hóa học Ouyang Ziyuan từ Học viện Khoa học Trung Quốc hiện đang phụ trách Chương trình Thám hiểm Mặt trăng của Trung Quốc đã tuyên bố nhiều lần rằng một trong những mục tiêu chính của chương trình sẽ là khai thác heli-3, từ đó hoạt động "mỗi năm, với ba sứ mệnh tàu con thoi có thể mang lại đủ nhiên liệu cho tất cả loài người trên toàn thế giới. "  Vào tháng 1 năm 2006, công ty vũ trụ RKK Energiya của Nga tuyên bố rằng họ coi heli-3 trên mặt trăng là một nguồn tài nguyên kinh tế tiềm năng sẽ được khai thác vào năm 2020, nếu có thể tìm được nguồn tài trợ.
Những hành tinh khí khổng lồ có heli-3 cũng đã được đề xuất. Chẳng hạn, dự án thiết kế đầu dò liên sao của Hiệp hội liên hành tinh Anh Daedalus được cung cấp nhiên liệu bởi các mỏ heli-3 trong bầu khí quyển của Sao Mộc, chẳng hạn. Tuy nhiên, lực hấp dẫn cao của sao Mộc làm cho hoạt động này ít thuận lợi hơn về mặt năng lượng so với việc chiết xuất heli-3 từ những hành tinh khí khổng lồ khí khác của hệ mặt trời.
Không phải tất cả các tác giả đều cảm thấy việc chiết xuất heli-3 ngoài trái đất là khả thi. Dwayne Day, viết trong Đánh giá không gian, xác định một số trở ngại chính đối với việc chiết xuất heli-3 từ các nguồn ngoài trái đất để sử dụng trong phản ứng tổng hợp hạt nhân, và đặt câu hỏi về tính khả thi của việc khai thác ngoài trái đất khi so sánh với sản xuất trên Trái đất.

Sản xuất điện

Cách tiếp cận thế hệ thứ hai đối với năng lượng nhiệt hạch có kiểm soát bao gồm kết hợp heli-3 (³ ₂He) và deuteri (² ₁H). Phản ứng này tạo ra ion heli-4 (<sup id="mwAes">4</sup> <sub id="mwAew">2</sub> He) (giống như hạt alpha, nhưng có nguồn gốc khác nhau) và proton năng lượng cao (ion hydro tích điện dương) (¹ ₁ p). Lợi thế tiềm năng quan trọng nhất của phản ứng nhiệt hạch này để sản xuất năng lượng cũng như các ứng dụng khác nằm ở khả năng tương thích với việc sử dụng các trường tĩnh điện để kiểm soát các ion nhiên liệu và các proton hợp hạch. Các proton tốc độ cao, như các hạt tích điện dương, có thể có động năng của chúng được chuyển đổi trực tiếp thành điện năng, thông qua việc sử dụng các vật liệu chuyển đổi trạng thái rắn cũng như các kỹ thuật khác. Hiệu suất chuyển đổi tiềm năng là 70% có thể là có thể, vì không cần phải chuyển đổi năng lượng proton thành nhiệt để điều khiển một máy phát điện chạy bằng tua-bin .
Đã có nhiều tuyên bố về khả năng của các nhà máy điện heli-3. Theo những người đề xuất, các nhà máy điện nhiệt hạch hoạt động bằng deuteri và heli-3 sẽ cung cấp vốn và chi phí vận hành thấp hơn so với các đối thủ cạnh tranh do độ phức tạp kỹ thuật thấp hơn, hiệu suất chuyển đổi cao hơn, kích thước nhỏ hơn, không có nhiên liệu phóng xạ, không ô nhiễm không khí hoặc nước, và chỉ yêu cầu xử lý chất thải phóng xạ ở mức độ thấp. Ước tính gần đây cho thấy sẽ cần khoảng 6 tỷ đô la vốn đầu tư để phát triển và xây dựng nhà máy điện nhiệt hạch heli-3 đầu tiên. Phá vỡ tài chính ngay cả với giá điện bán buôn ngày nay (5 US cent mỗi kilowatt giờ) sẽ xảy ra sau khi năm nhà máy 1- gigawatt được đưa vào hoạt động, thay thế các nhà máy thông thường cũ hoặc đáp ứng nhu cầu mới.
Thực tế không quá rõ ràng. Các chương trình hợp hạch tiên tiến nhất trên thế giới là hợp hạch giam cầm quán tính (như Cơ sở đánh lửa quốc gia) và phản ứng tổng hợp từ tính (như ITER và Wendelstein 7-X). Trong trường hợp trước đây, không có lộ trình vững chắc để phát điện. Trong trường hợp sau này, việc phát điện thương mại không được mong đợi cho đến khoảng năm 2050. Trong cả hai trường hợp, loại hợp hạch được thảo luận là đơn giản nhất: hợp hạch DT. Lý do cho điều này là hàng rào Coulomb rất thấp cho phản ứng này; cho D + ³He, hàng rào cao hơn rất nhiều, và nó thậm chí còn cao hơn đối với ³He-³He. Chi phí khổng lồ của các lò phản ứng như ITER và Cơ sở đánh lửa quốc gia phần lớn là do kích thước to lớn của chúng, nhưng để mở rộng đến nhiệt độ plasma cao hơn sẽ đòi hỏi các lò phản ứng vẫn lớn hơn nhiều. Proton 14,7 MeV và hạt alpha 3,6 MeV từ phản ứng tổng hợp D, ³He, cộng với hiệu suất chuyển đổi cao hơn, có nghĩa là thu được nhiều điện hơn trên mỗi kg so với phản ứng tổng hợp DT (17,6 MeV), nhưng không nhiều hơn thế. Một nhược điểm nữa, tốc độ phản ứng đối với phản ứng tổng hợp heli-3 không đặc biệt cao, đòi hỏi một lò phản ứng lớn hơn hoặc nhiều lò phản ứng hơn để tạo ra cùng một lượng điện.
Để cố gắng làm việc xung quanh vấn đề này của các nhà máy điện ồ ạt lớn mà thậm chí có thể không tiết kiệm với phản ứng nhiệt hạch DT, chứ chưa nói đến nay phản ứng tổng hợp D- ³ He khó khăn hơn, một số lò phản ứng khác đã được đề xuất Fusor, Polywell, Focus fusion, và nhiều hơn nữa, mặc dù nhiều khái niệm này có vấn đề cơ bản với việc đạt được mức tăng năng lượng ròng, và nói chung là cố gắng đạt được phản ứng tổng hợp trong trạng thái mất cân bằng nhiệt, một điều có khả năng chứng minh là không thể, và do đó, các chương trình dài này có xu hướng gặp khó khăn trong việc tài trợ mặc dù ngân sách thấp. Tuy nhiên, không giống như các hệ thống nhiệt hạch "lớn", "nóng", nếu các hệ thống đó hoạt động, chúng có thể mở rộng ra các nhiên liệu " aneutronic " có rào cản cao hơn, và do đó những người đề xuất của chúng có xu hướng thúc đẩy phản ứng tổng hợp p-B, không cần nhiên liệu ngoại lai như heli -3.

Tài liệu tham khảo trong khoa học viễn tưởng

Một số tác phẩm khoa học viễn tưởng có trích xuất heli-3 trên mặt trăng, bao gồm các bộ phim Moon (2009) và Iron Sky (2012), manga và anime tương ứng Planetes, trò chơi video Anno 2205 (2015) và tiểu thuyết Luna: New Moon (2015). Cuốn tiểu thuyết Morning Star (Pierce Brown, 2016) có khai thác heli-3 trên Phobos (một mặt trăng của Sao Hỏa), trong khi cuốn tiểu thuyết Red Rising (2014) của ông có trích xuất heli-3 từ chính Sao Hỏa. Các mech chuẩn của Godzilla vs. Mechagodzilla II được cung cấp bởi hydro nặng và heli-3 ở dạng viên.