Lihat sumber 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]],<ref>{{cite news|title=Global inventory of Helium-3 in lunar regoliths estimated by a multi-channel microwave radiometer on the Chang-E 1 lunar satellite|authors=Fa WenZhe & Jin YaQiu|url=http://lunarnetworks.blogspot.in/2010/12/change-1-maps-moons-helium-3-inventory.html|date=December2010|access-date=2014-01-01|archive-date=2017-10-11|archive-url=https://web.archive.org/web/20171011021507/http://lunarnetworks.blogspot.in/2010/12/change-1-maps-moons-helium-3-inventory.html|dead-url=no}}</ref> dengan kandungan antara satu hingga 50 [[bagian per juta|bpj]] regolith bulan.<ref>{{cite conference|first=E. N.|last=Slyuta|coauthors=Abdrakhimov, A. M.; Galimov, E. M.|date=March 12–16, 2007|year=|title=The Estimation of Helium-3 Probable Reserves in Lunar Regolith|conference=38th Lunar and Planetary Science Conference|pages=2175|url=http://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2007/pdf/2175.pdf|access-date=2014-01-01|archive-date=2008-07-05|archive-url=https://web.archive.org/web/20080705122316/http://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2007/pdf/2175.pdf|dead-url=no}}</ref><ref name="F. H. Cocks 2010">{{cite journal|author=Cocks, F. H.|year=2010|title=<sup>3</sup>He in permanently shadowed lunar polar surfaces|journal= Icarus|volume=206|issue=2|pages=778–779|doi=10.1016/j.icarus.2009.12.032|bibcode=2010Icar..206..778C}}</ref> Namun, kuantitasnya masih lebih rendah daripada [[raksasa gas]] di [[Tata Surya]] (yang merupakan sisa dari [[nebula matahari]] awal).

[[Helion (kimia)|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.<ref>{{cite journal|title=Transmutation Effects Observed with Heavy Hydrogen|first=M. L. E.|last=Oliphant|coauthors=Harteck, P.; Rutherford, E.|journal=[[Proceedings of the Royal Society A]] | volume=144|issue=853|year=1934|pages=692–703|jstor=2935553| doi = 10.1098/rspa.1934.0077|bibcode=1934RSPSA.144..692O}}</ref>

Helium-3 sebelumnya diduga merupakan [[radionuklida]] sebelum juga ditemukan dalam sampel helium alami (yang sebagian besar terdiri dari [[helium-4]]), 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.<ref>{{cite web|year=1981|publisher=Newsmagazine Publication|url=http://www.lbl.gov/Science-Articles/Research-Review/Magazine/1981/81fepi1.html|title=Lawrence and His Laboratory: Episode: A Productive Error|accessdate=2009-09-01|archive-date=2017-05-10|archive-url=https://web.archive.org/web/20170510110547/http://www2.lbl.gov/Science-Articles/Research-Review/Magazine/1981/81fepi1.html|dead-url=yes}}</ref>

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.

== Properti fisik ==
Karena massa atomnya lebih rendah (yaitu 3,02), helium-3 memiliki [[properti fisik]] yang berbeda dari helium-4. Akibat interaksi dipol-dipol terinduksi yang lemah antara atom-atom helium, properti fisik makroskopiknya ditentukan oleh [[energi titik nol]]nya. Selain itu, properti fisik helium-3 membuatnya memiliki energi titik nol yang lebih tinggi dari helium-4. Akibatnya, helium-3 dapat melalui interaksi dipol-dipol dengan energi termal yang lebih rendah bila dibandingkan dengan helium-4.

Efek [[mekanika kuantum]] helium-3 dan helium-4 berbeda karena helium-4 memiliki dua proton, dua neutron, dan dua elektron, sehingga memiliki [[spin (fisika)|spin]] nol yang menjadikannya [[boson]]. Namun, helium-3 yang hanya memiliki satu neutron memiliki spin sebesar setengah, sehingga menjadikannya [[fermion]].

Helium-3 mendidih pada suhu 3,19 K, sementara helium-4 mendidih pada suhu 4,23 K. Titik kritis helium-3 juga tercatat sebesar 3,35 K, yang lebih rendah dari helium-4 dengan titik kritis sebesar 5,2 K.

== Reaksi fusi ==
<sup>3</sup>He dapat digunakan pada reaksi fusi berikut: <sup>2</sup>D + <sup>3</sup>He → &nbsp; <sup>4</sup>He +&nbsp; <sup>1</sup>p + 18.3 [[electronvolt|MeV]], atau <sup>3</sup>He + <sup>3</sup>He →&nbsp;<sup>4</sup>He &nbsp; + 2 <sup>1</sup>p+ 12.86 MeV

== Pelacakan neutron ==
Helium-3 adalah isotop penting yang dapat digunakan untuk [[pelacakan neutron|melacak neutron]]. Berikut adalah persamaannya:

:<math>\mathrm{^1_0n\ +\ ^{3}_{2}He\ \longrightarrow\ ^{3}_{1}H\ +\ ^{1}_{1}H}</math>

== Produksi ==
Konsumsi helium-3 pada industri [[Amerika Serikat]] saat ini kurang lebih 60.000 liter (kurang lebih 8&nbsp;kg) per tahun;<ref name="fas">[http://www.fas.org/sgp/crs/misc/R41419.pdf The Helium 3 Shortage: Supply, Demand, and Options for Congress] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20210705182604/https://fas.org/sgp/crs/misc//R41419.pdf |date=2021-07-05 }}. (PDF) . Diakses pada 2011-11-08.</ref> biaya pada pelelangan kurang lebih $100/liter walaupun meningkatnya permintaan menyebabkan harga naik menjadi $2.000/liter.<ref>[http://spectrum.ieee.org/biomedical/diagnostics/physics-projects-deflate-for-lack-of-helium3 Physics Projects Deflate for Lack of Helium-3] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20210415224657/https://spectrum.ieee.org/biomedical/diagnostics/physics-projects-deflate-for-lack-of-helium3 |date=2021-04-15 }}. Spectrum.ieee.org. Diakses pada 2011-11-08.</ref> Helium-3 secara alami terdapat dalam jumlah kecil akibat peluruhan radioaktif, tetapi semua helium-3 yang digunakan dalam industri diproduksi. Helium-3 merupakan hasil dari peluruhan [[tritium]]. Produksi tritium dalam jumlah besar memerlukan [[fluks neutron]] yang tinggi pada reaktor nuklir.

== Keberlimpahan di luar Bumi ==
Helium-3 langka di Bumi, tetapi berlimpah di luar angkasa. Materi di permukaan Bulan mengandung konsentrasi helium-3 antara 1,4 hingga 15 bpj di wilayah yang disinari matahari,<ref>[http://fti.neep.wisc.edu/Research/he3_pubs.html FTI Research Projects:: 3He Lunar Mining] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20060904144943/http://fti.neep.wisc.edu/Research/he3_pubs.html |date=2006-09-04 }}. Fti.neep.wisc.edu. Retrieved on 2011-11-08.</ref><ref>{{cite web|url=http://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2007/pdf/2175.pdf|format=PDF|title=The estimation of helium-3 probable reserves in lunar regolith|author=E. N. Slyuta and A. M. Abdrakhimov, and E. M. Galimov|work=Lunar and Planetary Science XXXVIII|year=2007|access-date=2014-01-01|archive-date=2008-07-05|archive-url=https://web.archive.org/web/20080705122316/http://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2007/pdf/2175.pdf|dead-url=no}}</ref> dan mungkin dapat mencapai 50 bpj pada wilayah yang secara permanen tidak disinari matahari.<ref name="F. H. Cocks 2010"/> Sejumlah orang seperti Gerald Kulcinski pada tahun 1986,<ref>{{cite news|url=http://www.thespacereview.com/article/536/1|title=A fascinating hour with Gerald Kulcinski|author=Eric R. Hedman|date=January 16, 2006|work=The Space Review|access-date=2014-01-01|archive-date=2011-01-09|archive-url=https://web.archive.org/web/20110109082500/http://thespacereview.com/article/536/1|dead-url=no}}</ref> telah mengusulkan penambangan helium-3 dari [[regolith]] bulan untuk fusi nuklir. Baru-baru ini, perusahaan seperti [[Planetary Resources]] telah mengutarakan ketertarikannya untuk menambang helium-3 di Bulan. Akibat konsentrasi helium-3 yang rendah, perlengkapan pertambangan harus memproses regolith dalam jumlah yang besar, yaitu lebih dari 150 juta ton regolith untuk memperoleh satu ton helium 3).<ref>{{cite web|title=The challenge of mining He-3 on the lunar surface: how all the parts fit together|author=I.N. Sviatoslavsky|month=November|year=1993|url=http://fti.neep.wisc.edu/pdf/wcsar9311-2.pdf|format=PDF|access-date=2014-01-01|archive-date=2019-01-20|archive-url=https://web.archive.org/web/20190120035522/http://fti.neep.wisc.edu/pdf/wcsar9311-2.pdf|dead-url=yes}} Wisconsin Center for Space Automation and Robotics Technical Report WCSAR-TR-AR3-9311-2.</ref> Penambangan helium-3 di [[raksasa gas]] juga telah diusulkan karena raksasa gas memiliki kandungan helium-3 yang lebih besar dari Bulan.<ref>{{cite web|title=Atmospheric Mining in the Outer Solar System|author=Bryan Palaszewski|url=http://gltrs.grc.nasa.gov/reports/2006/TM-2006-214122.pdf|format=PDF|access-date=2014-01-01|archive-date=2009-03-27|archive-url=https://web.archive.org/web/20090327051914/http://gltrs.grc.nasa.gov/reports/2006/TM-2006-214122.pdf|dead-url=yes}} NASA Technical Memorandum 2006-214122. AIAA–2005–4319. Prepared for the 41st Joint Propulsion Conference and Exhibit cosponsored by AIAA, ASME, SAE, and ASEE, Tucson, Arizona, July 10–13, 2005.</ref> Walaupun begitu, raksasa gas terbesar di [[Tata Surya]], yaitu [[Yupiter]], memiliki gravitasi yang tinggi, sehingga helium-3 lebih mungkin ditambang di raksasa gas lain.

Karena potensinya yang besar, berbagai negara dan perusahaan telah mempertimbangkan penggunaan helium-3. Misalnya, salah satu tujuan utama wahana [[program Chang'e|Chang'e]] yang diluncurkan oleh [[Republik Rakyat Tiongkok]] adalah untuk menyelidiki kandungan helium-3 di Bulan.<ref>[http://www.chinadaily.com.cn/cndy/2006-07/26/content_649325.htm He asked for the moon-and got it] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20230615211000/http://www.chinadaily.com.cn/cndy/2006-07/26/content_649325.htm |date=2023-06-15 }}. Chinadaily.com.cn (2006-07-26). Retrieved on 2011-11-08.</ref> Pada Januari 2006, perusahaan angkasa Rusia [[RKK Energiya]] mengumumkan bahwa mereka mempertimbangkan helium-3 di Bulan sebagai sumber daya ekonomi potensial yang akan ditambang pada tahun 2020<ref>[https://web.archive.org/web/20080809210848/http://www.space.com/news/ap_060126_russia_moon.html Russian Rocket Builder Aims for Moon Base by 2015, Reports Say]. Associated Press (via space.com). 26 Januari 2006</ref> jika mereka dapat memperoleh dana.<ref>{{cite web|url=http://www.thespacereview.com/article/551/1|title=Moonscam: Russians try to sell the Moon for foreign cash|author=James Oberg|date=February 6, 2006|access-date=2014-01-01|archive-date=2023-06-15|archive-url=https://web.archive.org/web/20230615211006/https://www.thespacereview.com/article/551/1|dead-url=no}}</ref><ref>{{cite web|url=http://www.thespacereview.com/article/824/1|title=Death throes and grand delusions|author=[[Dwayne A. Day]]|work=[[The Space Review]]|date=March 5, 2007|access-date=2014-01-01|archive-date=2023-06-15|archive-url=https://web.archive.org/web/20230615211002/https://www.thespacereview.com/article/824/1|dead-url=no}}</ref>

== Catatan kaki ==
{{reflist}}

== Pranala luar ==
* [http://nobelprize.org/physics/laureates/2003/presentation-speech.html The Nobel Prize in Physics 2003, presentation speech] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20080723225703/http://nobelprize.org/physics/laureates/2003/presentation-speech.html |date=2008-07-23 }}
* [http://www.bbc.co.uk/sn/tvradio/programmes/horizon/broadband/tx/moonsale/ Moon for Sale: A BBC Horizon documentary on the possibility of lunar mining of Helium-3]
<!--
{{Isotope|element=helium
|lighter=[[diproton]]
|heavier=[[helium-4]]
|before=[[lithium-4]] '''([[emisi proton|p]])<br />'''[[hidrogen-3]] '''([[peluruhan beta|β−]])
|after=Stable
}}-->

[[Kategori:Isotop helium|Helium-03]]
[[Kategori:Fusi nuklir]]