Helium-3

Helium-3
 1s2
3He
2
 
        
        
                  
                  
                                
                                
Obecné
Název, značka, čísloHelium-3, He, 2
Chemická skupinaVzácné plyny
Atomové vlastnosti
Relativní atomová hmotnost3.016 029 322(2)[1]
Elektronová konfigurace1s2
Bezpečnost
GHS04 – plyny pod tlakem
GHS04
[2]
Varování[2]
Izotopy
IV (%)ST1/2ZE (MeV)P
3He0,0 002(2)[3]+1/2je stabilní s 1 neutronem
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
He

Helium-3 (též helium 3, značka 3He, někdy nazývané také tralfium[4][5]) je lehčí a mnohem méně běžný izotop helia, tvoří asi 0,000 137 % helia v přírodě. Jeho jádro se skládá z 2 protonů a 1 neutronu. Jedná se, spolu s vodíkem-1, o jeden ze dvou stabilních nuklidů, které mají v jádru více protonů než neutronů.

helion (h, 3He2+)
Obecné vlastnosti
Klasifikacesložená částice (atomové jádro)
Složení2×p + n
Antičásticeantihelion (2×p + n)
Fyzikální vlastnosti
Klidová hmotnost2808,391 611 12(88)[6] MeV/c2
5,006 412 7862(16) × 10−27[6] kg
Elektrický náboj+2 e
Magnetický moment−2,127 625 3498(17)[6] μN
Spin½

Jádro helia-3 se nazývá helion.

Vznik a výskyt

Vznik

Helium-3 vzniká termojadernou fúzí v nitru hvězd, dalším možným způsobem vzniku je bombardování lithia neutrony, např. ze samovolného štěpení nebo jadernými reakcemi s kosmickým zářením. Případně také beta minus rozpadem tritia.

3He pocházející z jaderných reaktorů

Některé jaderné reaktory pravidelně uvolňují do atmosféry helium 3 a tritium, zejména když dojde k poruše. Při Černobylské havárii se do ovzduší dostalo velké množství radioaktivního tritia (rozpadajícího se s poločasem rozpadu 12,32 roků na 3He). Mimoto se do ovzduší záměrně dostávají významná množství helia-3 vznikajícího ozařováním lithia-6.

Výskyt

Na Zemi se helium-3 vyskytuje velmi vzácně, ovšem předpokládá se, že jeho výskyt bude větší na Měsíci (zde se po miliardy let hromadí v svrchní vrstvě regolitu 3He pocházející ze slunečního větru).[zdroj?] Zde je ovšem také přítomno ve velmi malém množství (28 ppm měsíčního regolitu tvoří helium-4 a koncentrace helia-3 je odhadována na 1 až 50 ppb[7][8], což je 1 až 50 mg/t). Také se nachází ve větším množství v sluneční soustavě v atmosférách plynných obrů. V přírodě se vyskytuje 10 000krát vzácněji než 4He.
Část helia-3 přítomného v zemské atmosféře je pozůstatkem po testování jaderných zbraní.

3He se vyskytuje jako prvotní nuklid unikající ze zemské kůry do atmosféry a do meziplanetárního prostoru.

Použití

Helium-3 je využitelné jako palivo druhé generace pro termonukleární fúzi, ovšem zatím žádné fúzní elektrárny nejsou ve výstavbě, připravuje se tokamak ITER, který by se měl stát předstupněm ke komerčnímu využití termonukleární fúze v energetice.

Odkazy

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Helium-3 na anglické Wikipedii.

  1. ↑ Atomic masses (anglicky)
  2. ↑ a b Helium-3. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-24]. Dostupné online. (anglicky) 
  3. ↑ Isotopic compositions of the elements (anglicky)
  4. ↑ GAMOW, George. Moje světočára : neformální autobiografie. Překlad Alena Bičáková, Jiří Bičák. Praha: Mladá fronta, 2000. 156 s. Dostupné online. ISBN 80-204-0861-4. S. 107. (Zde je však v pozn. překl. tralfium popsáno jako izotop vodíku 4H (pravděpodobně chybně/omylem – kontext je „hmota tři“.). 
  5. ↑ Owen Gingerich. Report on the Progress in Stellar Evolution to 1950. Astrophysics and Space Science. 1999, s. 3–31. DOI 10.1023/A:1002711422064. Bibcode 1999Ap&SS.267....3G. 
  6. ↑ a b c Fundamental Physical Constants; 2022 CODATA recommended values. NIST, květen 2024. Dostupné online, PDF (anglicky)
  7. ↑ Slyuta, E. N.; Abdrakhimov, A. M.; Galimov, E. M. (March 12–16, 2007). "The Estimation of Helium-3 Probable Reserves in Lunar Regolith" in 38th Lunar and Planetary Science Conference.: 2175. 
  8. ↑ F. H. Cocks. 3He in permanently shadowed lunar polar surfaces. Icarus. 2010, s. 778–779. DOI 10.1016/j.icarus.2009.12.032. Bibcode 2010Icar..206..778C. 

Externí odkazy

Média použitá na této stránce