www.wikidata.id-id.nina.az

Helium 3 He 3 adalah isotop helium yang ringan dan non radioaktif dengan dua proton dan satu neutron Isotop ini langka d

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, dengan kandungan antara satu hingga 50 bpj regolith bulan. Namun, kuantitasnya masih lebih rendah daripada raksasa gas di Tata Surya (yang merupakan sisa dari nebula matahari awal).

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.

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.

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 Sunting

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 nolnya. 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 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 Sunting

3He dapat digunakan pada reaksi fusi berikut: 2D + 3He →   4He +  1p + 18.3 MeV, atau 3He + 3He → 4He   + 2 1p+ 12.86 MeV

Pelacakan neutron Sunting

Helium-3 adalah isotop penting yang dapat digunakan untuk melacak neutron. Berikut adalah persamaannya:

Produksi Sunting

Konsumsi helium-3 pada industri Amerika Serikat saat ini kurang lebih 60.000 liter (kurang lebih 8 kg) per tahun; biaya pada pelelangan kurang lebih $100/liter walaupun meningkatnya permintaan menyebabkan harga naik menjadi $2.000/liter. 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 Sunting

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, dan mungkin dapat mencapai 50 bpj pada wilayah yang secara permanen tidak disinari matahari. Sejumlah orang seperti Gerald Kulcinski pada tahun 1986, 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). Penambangan helium-3 di raksasa gas juga telah diusulkan karena raksasa gas memiliki kandungan helium-3 yang lebih besar dari Bulan. 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 Chang'e yang diluncurkan oleh Republik Rakyat Tiongkok adalah untuk menyelidiki kandungan helium-3 di Bulan. 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 jika mereka dapat memperoleh dana.

Catatan kaki Sunting

  1. Fa WenZhe & Jin YaQiu (December2010). "Global inventory of Helium-3 in lunar regoliths estimated by a multi-channel microwave radiometer on the Chang-E 1 lunar satellite". dari versi asli tanggal 2017-10-11. Diakses tanggal 2014-01-01. 
  2. Slyuta, E. N. (March 12–16, 2007). The Estimation of Helium-3 Probable Reserves in Lunar Regolith (PDF). 38th Lunar and Planetary Science Conference. hlm. 2175. (PDF) dari versi asli tanggal 2008-07-05. Diakses tanggal 2014-01-01. 
  3. ^ Cocks, F. H. (2010). "3He in permanently shadowed lunar polar surfaces". Icarus. 206 (2): 778–779. Bibcode:2010Icar..206..778C. doi:10.1016/j.icarus.2009.12.032. 
  4. Oliphant, M. L. E. (1934). "Transmutation Effects Observed with Heavy Hydrogen". Proceedings of the Royal Society A. 144 (853): 692–703. Bibcode:1934RSPSA.144..692O. doi:10.1098/rspa.1934.0077. JSTOR 2935553. 
  5. . Newsmagazine Publication. 1981. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2017-05-10. Diakses tanggal 2009-09-01. 
  6. The Helium 3 Shortage: Supply, Demand, and Options for Congress 2021-07-05 di Wayback Machine.. (PDF) . Diakses pada 2011-11-08.
  7. Physics Projects Deflate for Lack of Helium-3 2021-04-15 di Wayback Machine.. Spectrum.ieee.org. Diakses pada 2011-11-08.
  8. FTI Research Projects:: 3He Lunar Mining 2006-09-04 di Wayback Machine.. Fti.neep.wisc.edu. Retrieved on 2011-11-08.
  9. E. N. Slyuta and A. M. Abdrakhimov, and E. M. Galimov (2007). "The estimation of helium-3 probable reserves in lunar regolith" (PDF). Lunar and Planetary Science XXXVIII. (PDF) dari versi asli tanggal 2008-07-05. Diakses tanggal 2014-01-01. 
  10. Eric R. Hedman (January 16, 2006). "A fascinating hour with Gerald Kulcinski". The Space Review. dari versi asli tanggal 2011-01-09. Diakses tanggal 2014-01-01. 
  11. I.N. Sviatoslavsky (1993). (PDF). Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2019-01-20. Diakses tanggal 2014-01-01.  Wisconsin Center for Space Automation and Robotics Technical Report WCSAR-TR-AR3-9311-2.
  12. Bryan Palaszewski. (PDF). Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2009-03-27. Diakses tanggal 2014-01-01.  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.
  13. He asked for the moon-and got it 2023-06-15 di Wayback Machine.. Chinadaily.com.cn (2006-07-26). Retrieved on 2011-11-08.
  14. . Associated Press (via space.com). 26 Januari 2006
  15. James Oberg (February 6, 2006). "Moonscam: Russians try to sell the Moon for foreign cash". dari versi asli tanggal 2023-06-15. Diakses tanggal 2014-01-01. 
  16. Dwayne A. Day (March 5, 2007). "Death throes and grand delusions". The Space Review. dari versi asli tanggal 2023-06-15. Diakses tanggal 2014-01-01. 

Pranala luar Sunting

wikipedia, wiki, buku, buku, perpustakaan, artikel, baca, unduh, gratis, unduh gratis, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, gambar, musik, lagu, film, buku, permainan, permainan.
Tanggal penerbitan:
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 1 dengan kandungan antara satu hingga 50 bpj regolith bulan 2 3 Namun kuantitasnya masih lebih rendah daripada raksasa gas di Tata Surya yang merupakan sisa dari nebula matahari awal 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 4 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 5 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 Daftar isi 1 Properti fisik 2 Reaksi fusi 3 Pelacakan neutron 4 Produksi 5 Keberlimpahan di luar Bumi 6 Catatan kaki 7 Pranala luarProperti fisik SuntingKarena 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 nolnya 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 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 Sunting3He dapat digunakan pada reaksi fusi berikut 2D 3He 4He 1p 18 3 MeV atau 3He 3He 4He 2 1p 12 86 MeVPelacakan neutron SuntingHelium 3 adalah isotop penting yang dapat digunakan untuk melacak neutron Berikut adalah persamaannya 0 1 n 2 3 H e 1 3 H 1 1 H displaystyle mathrm 1 0 n 2 3 He longrightarrow 1 3 H 1 1 H nbsp Produksi SuntingKonsumsi helium 3 pada industri Amerika Serikat saat ini kurang lebih 60 000 liter kurang lebih 8 kg per tahun 6 biaya pada pelelangan kurang lebih 100 liter walaupun meningkatnya permintaan menyebabkan harga naik menjadi 2 000 liter 7 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 SuntingHelium 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 8 9 dan mungkin dapat mencapai 50 bpj pada wilayah yang secara permanen tidak disinari matahari 3 Sejumlah orang seperti Gerald Kulcinski pada tahun 1986 10 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 11 Penambangan helium 3 di raksasa gas juga telah diusulkan karena raksasa gas memiliki kandungan helium 3 yang lebih besar dari Bulan 12 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 Chang e yang diluncurkan oleh Republik Rakyat Tiongkok adalah untuk menyelidiki kandungan helium 3 di Bulan 13 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 14 jika mereka dapat memperoleh dana 15 16 Catatan kaki Sunting Fa WenZhe amp Jin YaQiu December2010 Global inventory of Helium 3 in lunar regoliths estimated by a multi channel microwave radiometer on the Chang E 1 lunar satellite Diarsipkan dari versi asli tanggal 2017 10 11 Diakses tanggal 2014 01 01 Periksa nilai tanggal di date bantuan Pemeliharaan CS1 Menggunakan parameter penulis link Slyuta E N March 12 16 2007 The Estimation of Helium 3 Probable Reserves in Lunar Regolith PDF 38th Lunar and Planetary Science Conference hlm 2175 Diarsipkan PDF dari versi asli tanggal 2008 07 05 Diakses tanggal 2014 01 01 Parameter coauthors yang tidak diketahui mengabaikan author yang disarankan bantuan a b Cocks F H 2010 3He in permanently shadowed lunar polar surfaces Icarus 206 2 778 779 Bibcode 2010Icar 206 778C doi 10 1016 j icarus 2009 12 032 Oliphant M L E 1934 Transmutation Effects Observed with Heavy Hydrogen Proceedings of the Royal Society A 144 853 692 703 Bibcode 1934RSPSA 144 692O doi 10 1098 rspa 1934 0077 JSTOR 2935553 Parameter coauthors yang tidak diketahui mengabaikan author yang disarankan bantuan Lawrence and His Laboratory Episode A Productive Error Newsmagazine Publication 1981 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2017 05 10 Diakses tanggal 2009 09 01 The Helium 3 Shortage Supply Demand and Options for Congress Diarsipkan 2021 07 05 di Wayback Machine PDF Diakses pada 2011 11 08 Physics Projects Deflate for Lack of Helium 3 Diarsipkan 2021 04 15 di Wayback Machine Spectrum ieee org Diakses pada 2011 11 08 FTI Research Projects 3He Lunar Mining Diarsipkan 2006 09 04 di Wayback Machine Fti neep wisc edu Retrieved on 2011 11 08 E N Slyuta and A M Abdrakhimov and E M Galimov 2007 The estimation of helium 3 probable reserves in lunar regolith PDF Lunar and Planetary Science XXXVIII Diarsipkan PDF dari versi asli tanggal 2008 07 05 Diakses tanggal 2014 01 01 Eric R Hedman January 16 2006 A fascinating hour with Gerald Kulcinski The Space Review Diarsipkan dari versi asli tanggal 2011 01 09 Diakses tanggal 2014 01 01 I N Sviatoslavsky 1993 The challenge of mining He 3 on the lunar surface how all the parts fit together PDF Diarsipkan dari versi asli PDF tanggal 2019 01 20 Diakses tanggal 2014 01 01 Parameter month yang tidak diketahui akan diabaikan bantuan Wisconsin Center for Space Automation and Robotics Technical Report WCSAR TR AR3 9311 2 Bryan Palaszewski Atmospheric Mining in the Outer Solar System PDF Diarsipkan dari versi asli PDF tanggal 2009 03 27 Diakses tanggal 2014 01 01 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 He asked for the moon and got it Diarsipkan 2023 06 15 di Wayback Machine Chinadaily com cn 2006 07 26 Retrieved on 2011 11 08 Russian Rocket Builder Aims for Moon Base by 2015 Reports Say Associated Press via space com 26 Januari 2006 James Oberg February 6 2006 Moonscam Russians try to sell the Moon for foreign cash Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023 06 15 Diakses tanggal 2014 01 01 Dwayne A Day March 5 2007 Death throes and grand delusions The Space Review Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023 06 15 Diakses tanggal 2014 01 01 Pranala luar SuntingThe Nobel Prize in Physics 2003 presentation speech Diarsipkan 2008 07 23 di Wayback Machine Moon for Sale A BBC Horizon documentary on the possibility of lunar mining of Helium 3 Diperoleh dari https id wikipedia org w index php title Helium 3 amp oldid 24386862