Презентация на тему Сверхтекучий гелий ІІІ

3 ?
Физические свойства
Использование
Актуальная решения с добычей гелий - 3

время работы в Кембриджском университете в 1934. Окончательно открыли этот изотоп Луис Альварес и

Роберт Корног в 1939.

Гелий-3 — более лёгкий из двух стабильных изотопов гелия. Ядро гелия-3(3) (гелион) состоит из двух протонов и одного нейтрона

сверхтекучести гелия-3 в 1996 г. была присуждена Нобелевская премия

по физике Дугласу Ошерову, Роберту Ричардсону и Дэвиду Ли.

 — способность вещества в особом состоянии , возникающем при

понижении температуры к абсолютному нулю , протекать через узкие щели и капилляры без трения. Вблизи абсолютного нуля температур все атомы гелия оказываются в основном энергетическом состоянии. Поскольку энергия состояний дискретна, атом может получить не любую энергию, а только такую, которая равна энергетическому зазору между соседними уровнями энергии. Но при низкой температуре энергия столкновений может оказаться меньше этой величины, в результате чего рассеяние энергии попросту не будет происходить. Жидкость будет течь без трения

равна 4,0026, ввиду чего их физические свойства весьма отличаются).

Гелий-3 кипит при 3,19 К (гелий-4 — при 4,23 К), его критическая точка равна 3,35 К (у гелия-4 — 5,19 К). Плотность жидкого гелия-3 при температуре кипения и нормальном давлении равна 59 г/л, тогда как у гелия-4 она равна 124,73 г/л, в 2 раза больше. Удельная теплота испарения равна 26 Дж/моль (у гелия-4 — 82,9 Дж/моль)

нейтронов. Это наиболее распространённый метод измерения нейтронного потока. В

них происходит реакция
n + 3He → 3H + 1H + 0,764 МэВ.Заряженные продукты реакции — тритон и протон — регистрируются газовым счётчиком, работающим в режиме пропорционального счётчика или счётчика Гейгера-Мюллера.

достигают милликельвиновых температур
Медицина Поляризованный гелий-3 (он может долго храниться)

недавно начал использоваться в магнитно-резонансной томографии для получения изображения лёгких с помощью ядерного магнитного резонанса.

p имеет ряд преимуществ по сравнению с наиболее достижимой

в земных условиях дейтериево-тритиевой реакцией T + D → 4Не + n. К этим преимуществам относятся:
1) В десятки раз более низкий поток нейтронов из зоны реакции, что резко уменьшает наведённую радиоактивность и деградацию конструкционных материалов реактора;
2) Получаемые протоны, в отличие от нейтронов, легко улавливаются и могут быть использованы для дополнительной генерации электроэнергии, например, в МГД-генераторе;
3) Исходные материалы для синтеза неактивны и их хранение не требует особых мер предосторожности;
4) При аварии реактора с разгерметизацией активной зоны радиоактивность выброса близка к нулю.

время гелий-3 не добывается из природных источников, а создаётся

искусственно, при распаде трития. Последний производился для термоядерного оружия путём облучения бора-10 и лития-6 в ядерных реакторах.Гелий-3 является побочным продуктом реакций, протекающих на Солнце. Другое дело — Луна, у которой нет атмосферы. В результате этого ценного вещества там находится до 10 млн тонн (по минимальным оценкам — 500 тысяч тонн[8]).

дело — Луна, у которой нет атмосферы. В результате этого ценного

вещества там находится до 10 млн тонн (по минимальным оценкам — 500 тысяч тонн[8]). Гипотетически, при термоядерном синтезе, когда в реакцию вступает 1 тонна гелия-3 с 0,67 тоннами дейтерия, высвобождается энергия, эквивалентная сгоранию 15 млн тонн нефти[9] (однако на настоящий момент не изучена техническая возможность осуществления данной реакции). Следовательно, населению нашей планеты лунного ресурса гелия-3 должно хватить примерно на пять тысячелетий[9]. Основной проблемой остаётся реальность добычи гелия из лунного реголита. Как упомянуто выше, содержание гелия-3 в реголите составляет ~1 г на 100 т. Поэтому для добычи тонны этого изотопа следует переработать не менее 100 млн тонн грунта.