Helium-3

Helium-3 (He-3) adalah isotop helium yang ringan dan non-radioaktif dengan dua proton dan satu neutron. Isotop ini langka di Bumi dan dicari-cari untuk digunakan dalam penelitian fusi nuklir. Helium-3 diduga lebih berlimpah di Bulan dan berada di lapisan atas regolith selama miliaran tahun akibat angin matahari, dengan kandungan antara satu hingga 50 bpj regolith bulan. Namun, kuantitasnya masih lebih rendah daripada raksasa gas di Tata Surya. Helion, yaitu inti atom helium-3, terdiri dari dua proton dan hanya satu neutron, sementara helium pada umumnya memiliki dua neutron. Keberadaannya pertama kali dicetuskan pada tahun 1934 oleh fisikawan nuklir Australia Mark Oliphant saat sedang bekerja di Laboratorium Cavendish di Universitas Cambridge. Oliphant telah melakukan percobaan yang menabrakkan deuteron-deuteron cepat dengan target-target deuteron. Helium-3 sebelumnya diduga merupakan radionuklida sebelum juga ditemukan dalam sampel helium alami, yang diambil dari atmosfer Bumi dan sumur gas fosil. Hal ini dilakukan oleh Luis W. Alvarez dan Robert Cornog dalam percobaan siklotron di Lawrence Berkeley National Laboratory, California, pada tahun 1939. Walaupun berdasarkan sampel helium dari sumur gas helium-3 10.000 kali lebih langka dari helium-4, keberadaannya dalam kandungan gas bawah tanah menunjukkan bahwa helium-3 mungkin memiliki waktu paruh yang sangat lama. Hidrogen-1 dan helium-3 merupakan nuklida stabil yang mengandung lebih banyak proton daripada neutron. Helium-3 merupakan nuklida primordial yang keluar dari kerak Bumi ke luar angkasa selama jutaan tahun. Helium-3 juga diduga merupakan nukleogenik alami dan nuklida kosmogenik. Beberapa helium-3 yang ditemui di atmosfer merupakan sisa dari percobaan senjata nuklir yang dilakukan sebelum tahun 1963, yang sebagian besar berasal dari peluruhan tritium (hidrogen-3) yang meluruh menjadi helium-3 dengan waktu paruh 12,3 tahun. Lebih lagi, beberapa reaktor nuklir secara berkala mengeluarkan helium-3 dan tritium ke atmosfer, terutama bila terjadi suatu masalah. Selain itu, kandungan tritium dan helium-3 telah dihasilkan dalam reaktor nuklir arsenal nasional dari iradiasi lithium-6. Helium-3 telah diusulkan sebagai bahan bakar generasi kedua untuk fusi nuklir, tetapi reaktor semacam itu masih dikembangkan.