Helium-3

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Strukturformel
3He
Allgemeines
Name Helium-3
Summenformel 3He
Kurzbeschreibung

farb- und geruchloses Gas[1]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 14762-55-1
EG-Nummer 238-822-9
ECHA-InfoCard 100.035.278
PubChem 6857639
DrugBank DB12940
Wikidata Q533498
Eigenschaften
Molare Masse 3,0160293191(26) g·mol−1
Aggregatzustand

gasförmig[1]

Siedepunkt

3,197 K[2]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[1]
Gefahrensymbol

Achtung

H- und P-Sätze H:280
P:410+403[1]
Soweit möglich und gebräuchlich, werdenSI-Einheitenverwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten beiStandardbedingungen(0 °C, 1000 hPa).

Helium-3(3He) ist nebenHelium-4eines der beidenstabilen IsotopedesHeliums.SeinAtomkernenthält zweiProtonenund einNeutron.

Hauptanwendungsgebiet von Helium-3 ist die Tieftemperaturforschung: InMischungskryostatenwerden durch Nutzung von Helium-3 und Helium-4 Temperaturen von nur wenigen tausendstel Kelvin über demabsoluten Nullpunkterreicht. Helium-3 spielt auch inNeutronendetektoreneine Rolle (sieheZählrohr).

Helium-3 ist auf derErdesehr selten. Die Erdatmosphäre besteht überhaupt nur zu 5,2ppmaus Helium. Von diesem Helium ist wiederum nur ein kleiner Anteil (0,000138 % bzw. 1,38 ppm)3He.[3]Das entspricht insgesamt einem Anteil an der gesamten Atmosphäre von 7,2 · 10−12oder 3000 bis 4000 t. In natürlichen Heliumquellen kann das Verhältnis von3He/4He etwas höher oder niedriger als in der Erdatmosphäre sein. Ursache hierfür ist, dass das bei der Erdentstehung eingetragene kosmische Helium ursprünglich 0,01 % (100 ppm) Helium-3 enthielt, später aber ausgaste und durch beim radioaktivenAlphazerfallentstandenes Helium-4 mehr oder weniger verdünnt wurde.

Die Hauptquelle für Helium-3 auf der Erde ist derzeit der Zerfall vonTritium.Tritium lässt sich inKernreaktorenkünstlich herstellen – inSchwerwasserreaktorensammelt es sich in geringen Mengen imModeratoran. Helium-3 sammelt sich als Zerfallsprodukt in tritiumhaltigen,geboostetenKernwaffenund muss aus diesen regelmäßig entfernt werden.

Geschichte und Entdeckung

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DasHelion,derAtomkerndes Helium-3-Atoms, besteht aus zwei Protonen und, im Unterschied zum gewöhnlichen Helium mit zwei Neutronen, aus nur einem Neutron. Helium-3 und Tritium wurden 1934 von demaustralischenKernphysikerMark Oliphantan derUniversity of CambridgeimCavendish Laboratoryerstmals beobachtet, als erDeuteriummit beschleunigtenDeuteronenbestrahlte. Dabei laufenKernfusionsreaktionenab, in denen Helium-3 und Tritium entstehen.[4]

Später vertiefteLuis Walter Alvarez1939 durch Experimente amZyklotronimLawrence Berkeley National Laboratorydas Verständnis beider Stoffe.[5]

Von Helium-3 wurde aufgrund theoretischer Überlegungen erwartet, dass es einRadionuklidsein müsse, bis Alvarez Spuren davon in Proben von natürlichem Helium nachweisen konnte. Da diese Proben geologischen Ursprungs und Jahrmillionen alt waren, musste es Tritium sein, welches sich mit der Halbwertszeit von einigen Jahren in Helium-3 umwandelt, und nicht umgekehrt, wie ursprünglich vermutet. Alvarez konnte auch die Halbwertszeit von Tritium bestimmen.Protiumund Helium-3 sind die einzigen stabilen Nuklide, die mehr Protonen als Neutronen enthalten.

Vorkommen

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Helium-3 ist einursprüngliches Nuklid,das über Millionen von Jahren von der Erdkruste in die Atmosphäre und von dort wiederum in denWeltraumflüchtet. Es wird vermutet, dass Helium-3 ein natürlicheskosmogenes Nuklidist, da es entstehen kann, wenn Lithium mit Neutronen bombardiert wird. Letztere werden beispontaner Spaltungund beiKernreaktionenmitkosmischer Strahlungfreigesetzt. Auch in der Erdatmosphäre bildet sich laufendTritiumdurch Reaktionen zwischen Stickstoff und der kosmischen Strahlung, welches im Laufe der Zeit zu Helium-3 zerfällt. Die absoluten Mengen sind allerdings gering; die gesamte Menge an natürlichem Tritium in der Biosphäre wird auf 3,5 kg geschätzt.

Im Erdmantel hat Helium-3 einen höheren Anteil am Helium (typisches Verhältnis Helium-3 zu Helium-4 von 1:104) als in der Erdkruste und Atmosphäre (typisches Verhältnis 1:106). Grund ist, dass die Erdkruste Richtung Atmosphäre ausgast und aus radioaktivem Zerfall nachgebildetes Helium immer Helium-4 ist. In Gebieten mit hoher vulkanischer Aktivität, in denenMantelplumesaus dem Erdmantel aufsteigen, findet sich daher oft eine höhere Helium-3-Konzentration.

Häufigkeit im Sonnensystem

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Eine gegenüber terrestrischen Quellen etwa tausendfach höhere, damit aber immer noch sehr geringe Konzentration[6][7]von Helium-3 wird auf dem Mond vermutet, wo es über Milliarden von Jahren vomSonnenwindin der oberen Schicht desRegolithabgelagert und dann mangels vulkanischer und biogener Aktivität weder freigesetzt noch verdünnt wurde.[8]

Auf denGasplanetenfindet sich Helium-3 im ursprünglichen kosmischen, entsprechend höheren Verhältnis zu Helium-4. Man nimmt an, dass dieses Verhältnis ähnlich dem im solaren Nebel ist, aus dem sich später Sonne und Planeten bildeten. Im Vergleich zur Erde ist der Helium-Anteil bei den Gasplaneten sehr hoch, da deren Atmosphäre – anders als die Atmosphäre der Erde – dieses Gas dauerhaft binden kann. Das Massenspektrometer derGalileo-Raumsondeermöglichte die Messung des Verhältnisses von Helium-3 zu Helium-4 in derJupiter-Atmosphäre.Das Verhältnis beträgt etwa 1:104,also 100 ppm.[9]Es liegt damit ungefähr im Bereich des Verhältnisses im Regolith des Mondes. Indessen ist das Verhältnis in der Erdkruste um den Faktor 102niedriger (d. h. eben zwischen 2 und 20 ppm), was hauptsächlich auf Ausgasung des ursprünglichen Heliums bei gleichzeitigem Eintrag von neuem Helium-4 durchAlphazerfallvonUran,Thoriumund deren Tochternuklide zurückzuführen ist.

Künstliche Erzeugung, kommerzielle Gewinnung

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Ein Teil des Helium-3 und Tritiums in der Erdatmosphäre ist künstlichen Ursprungs. Insbesondere entsteht Tritium als Nebenprodukt bei derKernspaltung:Manchmal wird bei der Kernspaltung neben den beiden mittelschweren Spaltprodukten ein dritter, leichter Kern emittiert; in 7 % dieser ternären Zerfälle bzw. in 0,1 % der Zerfälle insgesamt ist Tritium eines der Spaltprodukte.[10][11]Zudem aktivieren Spaltneutronen einen Teil des im Kühlwasser immer mit enthaltenenDeuteriumszu Tritium. Wird garschweres Wasser(Deuteriumoxid) als Kühlmittel verwendet, was den Betrieb des Reaktors mit nicht angereichertem Natururan ermöglicht (z. B.CANDU-Reaktor), entsteht zusätzlich zu Tritium als Spaltprodukt auch etwa 1 kg Tritium im Kühlwasser pro 5 Gigawattjahren an produzierter thermischer Leistung.[12]Zum Teil wird dieses Tritium in einer kommerziellen Anlage aus dem Kühlwasser entfernt, um es zu vermarkten (etwa 2,5 kg pro Jahr), zum Beispiel für die Verwendung inLeuchtfarben.[13]

Tritium zerfällt mit 12,3 Jahren Halbwertszeit zu Helium-3. Wenn verbrauchte Brennelemente nach einer Abklingzeit von ein bis zwei Jahrzehnten in einerWiederaufbereitungsanlagezerlegt werden, ist ein Großteil des Tritium bereits zu Helium-3 zerfallen. Dieses wird als ungefährliches Gas an die Umwelt abgegeben. Aber auch das Tritium kann in einer WAA nicht vollständig zurückgehalten werden.[14]Zusätzlich kommt es zur Tritium-Freisetzung bei Unfällen mit Kernreaktoren undKernwaffentests.Das so in die Biosphäre gelangte Tritium zerfällt dort ebenfalls weiter zu Helium-3.

Für Kernwaffen werden beträchtliche Mengen reinen Tritiums bewusst in nationalen Kernreaktoren durch die Bestrahlung vonLithium-6erzeugt. Das Tritium wird zusammen mitDeuteriumalsFusionsboosterverwendet, um das Zündverhalten vonNuklearwaffenzu verbessern und deren Energiefreisetzung zu steigern. Da das Tritium zu Helium-3 zerfällt, muss es regelmäßig ersetzt werden. Zugleich wird das gebildete Helium-3 entnommen. Aber auch im zentralen Tritium-Vorrat desUS-Energieministeriumsbildet sich entsprechend Helium-3.[15]Das so gewonnene Helium-3 kommt in den Handel, vor allem überLinde Gas.Das Unternehmen betreibt eine Anlage, um auch die letzten Reste von Tritium aus dem Helium-Gas herauszufiltern.[16]

Bedingt durch die rückläufige Zahl an aktiven Nuklearwaffen, durch die Reduktion und teilweise komplette Aussetzung der Tritium-Produktion durch das US-Energieministerium und zugleich durch die steigende Zahl an Anwendungen gibt es inzwischen eine Knappheit an Helium-3. Der aktuelle Jahresverbrauch von Helium-3 liegt bei ungefähr 60.000 Litern Gas (ca. 8 kg).[16]Der Preis ist von 100 US-Dollar auf 2150 US-Dollar pro Liter Helium-3-Gas gestiegen (Stand: 2010).[17]Mögliche Optionen für die Zukunft sind neben dem Aufbau einer Tritium-Produktion für zivile Zwecke oder der verstärkten Tritium-Extraktion aus dem Kühlwasser bestehender Reaktoren auch die Helium-3-Abdestillation aus bereits ohnehin für Kühlzwecke verflüssigtem frischem Helium. Letzteres muss zwar immer noch mit erheblichem Aufwand von der bereits erreichten Temperatur 4 K weiter auf etwa 1 K gekühlt werden, doch kann im Gegenstromverfahren nach dem Abdestillieren das ablaufende Helium-4 das nachlaufende frische Helium vorkühlen. Sehr teuer wäre es, gezielt nur Helium-3 aus Erdgas zu extrahieren, wenn das Helium-4 nicht genutzt wird. Über einen Helium-3-Abbau auf dem Mond ist nachgedacht worden.[18]

Physikalische Eigenschaften

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Siedepunkt und Kritischer Punkt

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Aufgrund des im Verhältnis großen Massenunterschieds von fast 25 % zeigen Helium-3 und Helium-4 deutlichere Unterschiede in ihren Eigenschaften als die Isotope schwerer Elemente. So liegt der Siedepunkt von Helium-4 bei 4,23K,der von Helium-3 bei nur noch 3,19 K, entsprechend einem Temperaturverhältnis von 4:3, das fast genau dem Kernmassenverhältnis von 4:3 entspricht. Da die Temperatur linear zur Gesamtenergie des jeweiligen Atoms ist, sind am jeweiligen Siedepunkt von Helium-3 und Helium-4 die Energien pro Nukleon fast gleich. Zum Vergleich: Wasserstoff siedet bei 21,15 K, das doppelt so schwere Deuterium hat dennoch nur einen gut 11 % höheren Siedepunkt von 23,57 K. DieKritische Temperatur,jenseits derer nicht mehr zwischen Flüssigkeit und Gas unterschieden werden kann, liegt für Helium-3 bei 3,35 K, für Helium-4 bei 5,3 K.

Der erhebliche Unterschied in der Siedetemperatur kann verwendet werden, um Helium-3 aus einem Helium-3/Helium-4-Gemisch abzudestillieren: Bei 1,25 K beträgt der Dampfdruck von Helium-3 beispielsweise noch 3,17 kPa, der von Helium-4 nur noch 0,115 kPa.[19]Bei Temperaturen unter 0,86 K fangen Helium-3 und Helium-4 sogar an, sich spontan zu entmischen. Um auf diesem Weg Helium-3-Konzentrationen kleiner 10 % bzw. größer 90 % zu erreichen, werden aber sehr tiefe Temperaturen unter 0,3 K benötigt.

Nullpunktsenergie

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Weiterhin gehört Helium-4 mit seiner hohen Symmetrie (zwei Protonen, zwei Neutronen, zwei Elektronen) und Gesamtspin0 zu denBosonen.Helium-3 hingegen besitzt Spin½und ist damit einFermion.Aufgrund seiner fermionischen Eigenschaften hat Helium-3 eine wesentlich höhere Nullpunktsenergie als Helium-4: Aufgrund desPauli-Prinzipsmüssen sich alle Helium-3-Atome in unterschiedlichen Zuständen befinden, während sich – bei ausreichend tiefen Temperaturen – beliebig viele Helium-4-Atome gleichzeitig im Grundzustand befinden können. Auch dieNullpunktsenergiedes Grundzustands liegt aufgrund der geringeren Masse höher. In der Folge schwingen Helium-3-Atome stärker, so dass sie im flüssigen Zustand weniger dicht gepackt sind als bei Helium-4: Flüssiges Helium-3 hat am Siedepunkt (3,19 K, 1 bar Druck) eine Dichte von 59 g/l, flüssiges Helium-4 trotz der höheren Temperatur (4,23 K) mehr als das Doppelte mit 125 g/l. Die zur Verdampfung nötige Enthalpie beträgt mit 0,026 kJ/mol weniger als ein Drittel der von Helium-4 mit 0,0829 kJ/mol.[20]

Suprafluidität

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Während Helium-4 schon bei 2,17 Ksuprafluidwird, tritt dies bei Helium-3 erst bei 2,491 mK auf. Die gängigen Theorien der Suprafluidität von Helium-3 besagen, dass sich dort je zwei Helium-3-Atome zu einemCooper-Paarzusammenfinden und dadurch ein Boson bilden. Einen ähnlichen Effekt gibt es auch bei elektrischenSupraleitern,wo sich gemäß derBCS-Theorieje zwei fermionische Elektronen zu einem Cooper-Paar zusammenfinden. Bei Helium-4 ist dieser Zwischenschritt nicht nötig, es wird direkt suprafluid.

Aufgrund der sehr tiefen Temperaturen, bei denen Suprafluidität bei Helium-3 auftritt, wurde diese erst vergleichsweise spät entdeckt. In den 1970er Jahren beobachtetenDavid Morris Lee,Douglas Dean OsheroffundRobert Coleman Richardsonsogar zwei Phasenübergange entlang der Schmelzkurve, welche bald als zwei suprafluide Phasen des Helium-3 gedeutet wurden.[21][22]Der Übergang zu einem Suprafluid tritt bei 2,491 mK auf der Schmelzkurve auf. Für diese Entdeckung wurden sie 1996 mit demNobelpreis für Physikausgezeichnet.

2003 gewannAnthony James Leggettebenfalls den Physik-Nobelpreis für das bessere Verständnis der suprafluiden Phasen von Helium-3.[23]In einem Magnetfeld-freien Raum gibt es zwei unabhängige suprafluide Phasen von Helium-3, nämlich die A-Phase und die B-Phase. Die B-Phase ist die Niedertemperatur- und Niederdruck-Phase, welche eine isotrope Energielücke hat. Die A-Phase ist die Hochdruck- und Hochtemperatur-Phase, welche sich überdies von einem magnetischen Feld stabilisieren lässt und zwei Knotenpunkte in ihrer Energielücke hat.

Die Anwesenheit von zwei Phasen ist ein klares Anzeichen dafür, dass3He eine ungewöhnliche Supraflüssigkeit (bzw. Supraleiter) ist, da für die beiden Phasen eine weitere Symmetrie, außer der Eichsymmetrie, benötigt wird, die spontan gebrochen wird. In der Tat ist es einep-Wellen-Supraflüssigkeit, mit Spin eins () undDrehimpulseins (). Der Grundzustand entspricht dann einem vektoriell addierten Gesamtdrehimpuls.Angeregte Zustände haben einen Gesamtdrehimpuls,was angeregten kollektiven Paarmoden entspricht. Wegen der extremen Reinheit der Supraflüssigkeit3He konnten diese kollektiven Moden dort mit höherer Genauigkeit untersucht werden als in jedem anderen ungewöhnlichen Paarbildungssystem. Die große Reinheit wird erreicht, da alle Materialien außer4He bei den tiefen Temperaturen längst gefroren und zum Boden gesunken sind und jegliches4He sich entmischt und in einer getrennten Phase vorliegt. Letztere enthält zwar noch 6,5 % an3He, die sich auch am absoluten Nullpunkt nicht entmischen würden, die aber hier nicht stören, da das in4He gelöste Rest-3He nicht suprafluid wird.

Polarisation

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Aufgrund desSpins½trägt das3He-Atom ein magnetisches Moment. Im Magnetfeld stellen sich mehr dieser Momente parallel zum Magnetfeld als antiparallel dazu, dieser Effekt wirdSpinpolarisationgenannt.3He-Gas wird unter dem Einfluss eines äußeren Magnetfelds also selber leicht magnetisch. Bei Raumtemperatur ist aber der zahlenmäßige Unterschied zwischen den parallel und antiparallel ausgerichteten Magneten klein, da die durchschnittliche Energie pro Atom bei dieser Temperatur viel höher liegt als die Energieaufspaltung im Magnetfeld, dem hohengyromagnetischen Verhältnisdes Heliums zum Trotz. Mit der Technik derHyperpolarisationgelingt es aber, Polarisationsgrade von bis zu 70 % zu erreichen. Aufgrund der geringen Wechselwirkung der Kernspins mit der Umgebung lässt sich einmal erzeugtes hyperpolarisiertes Helium-3 für bis zu 100 Stunden in Drucktanks aufbewahren.

Verwendung

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Kryotechnik

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Das wichtigste Anwendungsgebiet von Helium-3 ist dieKryotechnik.Eine Helium-3-Absorptionskältemaschinearbeitet mit reinem3He und erreicht damit Temperaturen bis hinab zu 0,2 bis 0,3 K. Die3He-4He-Mischungskühlungnutzt die spontane Entmischung von3He und4He zur Kühlung bis hinab zu wenigen tausendstel Kelvin:[24]In der schwereren4He-reichen Phase löst sich jedoch noch etwas3He. Wenn man3He aus der gemischten Phase abdestilliert, verringert sich der3He-Anteil in der4He-Phase, und3He strömt aus der reinen3He-Phase in die4He-reiche Phase nach. Beim Lösen des3He in der4He-Phase wird Wärmeenergie verbraucht, und die Temperaturen sinken.

Neben der Nutzung als Kältemittel ist3He selbst intensiver Forschungsgegenstand der Tieftemperaturphysik.

Neutronendetektion

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Helium-3 wird zurNeutronendetektioninZählrohrenverwendet, denn es hat fürthermische Neutroneneinen großenWirkungsquerschnittfür dieKernreaktion

n +3He →3H +1H + 0,764 MeV,

die die geladenen RückstoßkerneTritium(T,3H) undProtium(p,1H) erzeugt.

Polarisator für Neutronen

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Da die Absorption von Neutronen durch Helium-3 starkspin-abhängig ist, kann das zuvor erwähnte hyperpolarisierte Helium-3 verwendet werden, um spinpolarisiertethermischeNeutronenstrahlung zu erzeugen. Die Neutronen mit dem für die Absorption passenden Spin werden dabei vom Helium-3 abgefangen, die mit dem unpassenden Spin hingegen nicht.[25][26][27][28]

Medizin

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Hyperpolarisiertes Helium-3 eignet sich sehr gut fürMRT-Untersuchungen.Damit lässt sich beispielsweise das Ein- und Ausströmen von Gas in die Lunge beobachten. Normalerweise ist das – im Vergleich zum Körpergewebe tausendfach dünnere – Gas in MRT-Aufnahmen nicht zu sehen, aber durch die Hyperpolarisation wird das Signal entsprechend verstärkt. Dadurch können die Luftwege im MRT dargestellt, nicht ventilierte Teile der Lunge gefunden oder der Sauerstoff-Partialdruck gemessen werden. Diese Methode kann für Diagnose und Behandlungssteuerung bei chronischen Krankheiten wiechronisch obstruktive Lungenerkrankung(COPD) genutzt werden.[29]

Theoretischer Einsatz in Fusionsreaktoren

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Es wurde vorgeschlagen,3He als Treibstoff in einer hypothetischen zweiten oder dritten Generation vonFusionsreaktorenzu verwenden. Solche Fusionsreaktoren hätten große Vorteile hinsichtlich der Verminderung vonRadioaktivität.Ein weiterer möglicher Vorteil wäre, dass die emittiertenProtonen,die den Energiegewinn der Helium-3-Fusionsreaktion tragen, durch elektrische und magnetische Felder eingefangen und ihre Energie direkt in Strom gewandelt werden könnte.[30]

Helium-3 bietet energieliefernde Kernreaktionen mitDeuteriumoder auch – wenngleich technisch noch schwieriger zu realisieren – mit sich selbst (sieheDeuterium/Helium-3 und Helium-3/Helium-3). Beide Reaktionen sind durchBeschleunigerexperimentegut bekannt. Die Realisierbarkeit als Energiequelle liegt aber mindestens noch sehr viele Jahrzehnte in der Zukunft.[31]

Die Helium-3-Mengen, die benötigt würden, um fossile Treibstoffe zu ersetzen, liegen mehr als vier Größenordnungen über der derzeitigen Weltproduktion. Die bei der2H-3He-Fusion freigesetzte Gesamtenergie beträgt 18,4 MeV. Das entspricht 493 MWh proMol(entspricht 3 g)3He. Könnte man diese Energie vollständig in elektrischen Strom umwandeln, benötigte man für den derzeitigenWeltenergiebedarfan elektrischem Strom allein 145 t3He pro Jahr. Dem steht eine Produktion von 8 kg pro Jahr gegenüber.

Siehe auch

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Literatur

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  • D. M. Smith, T. W. Goodwin, J. A. Schiller:Challenges to the Worldwide Supply of Helium in the Next Decade.In:AIP Conference Proceedings.Band710,Nr.1,2004,S.119–138,doi:10.1063/1.1774674(englisch).
  • L. J. Wittenberg:Non-Lunar3He Resources.Juli 1994 (englisch,wisc.edu[PDF; abgerufen am 1. Juli 2008]).
  • Harrison Schmitt:Return to the Moon.Springer Science & Business Media, 2007,ISBN 978-0-387-31064-0(eingeschränkte Vorschauin der Google-Buchsuche).
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Einzelnachweise

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  1. ↑abcdDatenblattHelium-3He, 99.9999 atom %, 99.995 % (CP)beiSigma-Aldrich,abgerufen am 22. März 2014 (PDF).
  2. ↑Yonghua Huang, G.B. Chen, V. Arp, Ray Radebaugh:Equation of state and thermophysical properties of helium-3.In:Proceedings of the ICEC.Band CR06-379, 2007, S. 1–6 (PDF; 5 MB).
  3. ↑nuclide data from atom.kaeri.re.kr(Mementovom 7. Juli 2013 im Webarchivarchive.today)
  4. ↑M. L. E. Oliphant, Harteck, P.; Rutherford, E.:Transmutation Effects Observed with Heavy Hydrogen.In:Proceedings of the Royal Society A.144. Jahrgang,Nr.853,1934,S.692–703,doi:10.1098/rspa.1934.0077,bibcode:1934RSPSA.144..692O(englisch).
  5. ↑Lawrence and His Laboratory: Episode: A Productive Error.Newsmagazine Publication, 1981, archiviert vomOriginalam10. Mai 2017;abgerufen am 1. September 2009(englisch).
  6. ↑E. N. Slyuta, A. M. Abdrakhimov, E. M. Galimov:The Estimation of Helium-3 Probable Reserves in Lunar Regolith.38th Lunar and Planetary Science Conference. 16. März 2007,S.2175(englisch,Online[PDF;730kB;abgerufen am 18. Oktober 2022]).
  7. ↑F. H. Cocks:3He in permanently shadowed lunar polar surfaces.In:Icarus.206. Jahrgang,Nr.2,2010,S.778–779,doi:10.1016/j.icarus.2009.12.032,bibcode:2010Icar..206..778C(englisch).
  8. ↑Fa WenZhe & Jin YaQiu:Global inventory of Helium-3 in lunar regoliths estimated by a multi-channel microwave radiometer on the Chang-E 1 lunar satellite,Dezember 2010
  9. ↑H. B. Niemann, S. K. Atreya, G. R. Carignan, T. M. Donahue, J. A. Haberman, D. N. Harpold, R. E. Hartle, D. M. Hunten, W. T. Kasprzak, P. R. Mahaffy, T. C. Owen, N. W. Spencer, S. H. Way:The Galileo probe mass spectrometer: composition of Jupiter's atmosphere.In:Science.Band 272, Nummer 5263, Mai 1996, S. 846–849,doi:10.1126/science.272.5263.846,PMID 8629016.
  10. ↑Marcus Wöstheinrich:Emission von ternären Teilchen aus den Reaktionen229Th(nth,f),233U(nth,f) und239Pu(nth,f).Tübingen 1999,DNB963242830,S.9,urn:nbn:de:bsz:21-opus-349(Dissertation, Universität Tübingen).
  11. ↑O. Serot, C. Wagemans, J. Heyse:New Results on Helium and Tritium Gas Production From Ternary Fission.In:International conference on nuclear data for science and technology. AIP Conference Proceedings.2005, 769, S. 857–860,doi:10.1063/1.1945141.
  12. ↑A. Fiege:Tritium.Bericht KfK-5055, Kernforschungszentrum Karlsruhe, 1992;PDF.
  13. ↑Whitlock, Jeremy:Section D: Safety and Liability – How does Ontario Power Generation manage tritium production in its CANDU moderators?Canadian Nuclear FAQ,abgerufen am 19. September 2010(englisch).
  14. ↑Tritium and the environment,abgerufen am 10. Oktober 2014
  15. ↑Hisham Zerriffi:Tritium: The environmental, health, budgetary, and strategic effects of the Department of Energy’s decision to produce tritium.Hrsg.: Institute for Energy and Environmental Research. Januar 1996 (ieer.org[PDF]).
  16. ↑abDana A. Shea, Daniel Morgan:The Helium 3 Shortage: Supply, Demand, and Options for Congress.Congressional Research Service, vom 22. Dezember 2010, abgerufen am 11. März 2017 (PDF).
  17. ↑Physics Projects Deflate for Lack of Helium-3.Spectrum.ieee.org. (2010) Abgerufen am 8. November 2011
  18. ↑Technology Review:Energie vom Mondvom 31. August 2007, abgerufen am 15. Juli 2015
  19. ↑Kohlrausch Praktische Physik, Tabellen und Diagramme zu Kapital 3, Seiten 342 und 343(Mementovom 24. Oktober 2014 imInternet Archive)
  20. ↑Teragon’s Summary of Cryogen PropertiesTeragon Research, 2005.
  21. ↑D. D. Osheroff, Richardson, R. C.; Lee, D. M.:Evidence for a New Phase of Solid He3.In:Physical Review Letters.28. Jahrgang,Nr.14,1972,S.885–888,doi:10.1103/PhysRevLett.28.885,bibcode:1972PhRvL..28..885O(englisch).
  22. ↑D. D. Osheroff, Gully, W. J.; Richardson, R. C.; Lee, D. M.:New Magnetic Phenomena in Liquid He3below 3 mK.In:Physical Review Letters.29. Jahrgang,Nr.14,1972,S.920–923,doi:10.1103/PhysRevLett.29.920,bibcode:1972PhRvL..29..920O(englisch).
  23. ↑A. J. Leggett:Interpretation of Recent Results on He3below 3 mK: A New Liquid Phase?In:Physical Review Letters.29. Jahrgang,Nr.18,1972,S.1227–1230,doi:10.1103/PhysRevLett.29.1227,bibcode:1972PhRvL..29.1227L(englisch).
  24. ↑Dilution Refrigeration(Mementovom 8. Februar 2010 imInternet Archive). cern.ch
  25. ↑NCNRNeutron Spin Filters.Ncnr.nist.gov (28. April 2004). Abgerufen am 8. November 2011
  26. ↑ILL 3He spin filters(Mementovom 4. Oktober 2011 imInternet Archive). Ill.eu (22. Oktober 2010). Abgerufen am 8. November 2011
  27. ↑T. R. Gentile, G. L. Jones, A. K. Thompson, J. Barker, C. J. Glinka, B. Hammouda, J. W. Lynn:SANS polarization analysis with nuclear spin-polarized 3He.In:J. Appl. Cryst.33. Jahrgang, 2000,S.771–774,doi:10.1107/S0021889800099817(englisch,nist.gov[PDF]).
  28. ↑Neutron Spin Filters: Polarized 3He.NIST.gov
  29. ↑T. A. Altes, M. Salerno:Hyperpolarized gas MR imaging of the lung.In:Journal of Thoracic Imaging.Band19,Nr.4,2004,S.250–258,PMID 15502612.
  30. ↑John Santarius:Lunar3He and Fusion Power.(PDF) 28. September 2004, archiviert vomOriginalam3. Juli 2007;abgerufen am 9. Juni 2014(englisch).
  31. ↑Mark Williams:Mining the Moon: Lab experiments suggest that future fusion reactors could use helium-3 gathered from the moon.In:MIT Technology Review.23. August 2007 (englisch,technologyreview.com[abgerufen am 9. Juni 2014]).
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