Elio-3 o Tralfio | |
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Generalità | |
Simbolo | 3He |
Protoni | 2 |
Neutroni | 1 |
Peso atomico | 3,0160293 u |
Abbondanza isotopica | 1,34(3) ppm |
Proprietà fisiche | |
Spin | ½+ |
Emivita | stabile |
L'elio-3 (He-3 o 3He, talvolta anche "Tralfio"[1][2], per analogia col trizio) è un isotopo leggero non radioattivo dell'elio composto da tre nucleoni (due protoni e un neutrone).
È un isotopo molto raro sulla Terra. Il 3He è il solo isotopo stabile tra gli elementi che assieme al comune idrogeno ha più protoni che neutroni. Ha attualmente due principali utilizzi: rivelazione dei neutroni e criogenia.
Costituisce un potenziale candidato futuro come fonte di energia civile, per reattori a fusione nucleare di seconda generazione. A differenza di altre reazioni di fusione nucleare, la fusione nucleare degli atomi di elio-3 rilascia circa la stessa quantità di energia della fusione standard trizio-deuterio, ma non rilascia un neutrone (fusione aneutronica).[3] Potenzialmente farebbe quindi diventare meno radioattivo il materiale circostante rispetto alla fusione del trizio.
Tuttavia, le temperature richieste dalla fusione dell'elio-3 sono molto più alte rispetto alla reazione di fusione del trizio[4] e probabilmente il processo può provocare inevitabilmente altre reazioni nucleari che possono rendere radioattivo il materiale circostante.[5]
Si ritiene che l'elio-3 sia più diffuso sulla Luna, nello strato superiore delle rocce regolitiche dove è stato incluso dal vento solare nel corso di miliardi di anni.[6] L'elio-3 si ritiene costituisca le rocce lunari in quantità di 0,01 parti per milione, mentre 28 parti per milione sono di 4He.[7] La massa dell'isotopo elio-3 è pari a 3,0160293 u. Si crede che la sua abbondanza sia maggiore nei giganti gassosi del sistema solare (residui dell'antica nebulosa solare).[8]
La sua esistenza è stata ipotizzata per la prima volta nel 1934 dal fisico australiano Mark Oliphant nel Laboratorio Cavendish della Cambridge University. È stato osservato per la prima volta al Lawrence Berkeley National Laboratory nel 1939 da Luis Walter Álvarez e da Robert Cornog.
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