ഹീലിയം -3

രണ്ട് പ്രോട്ടോണുകളും ഒരു ന്യൂട്രോണും ഉള്ള ഹീലിയത്തിന്റെ (രണ്ട് പ്രോട്ടോണുകളും രണ്ട് ന്യൂട്രോണുകളും ഉള്ള സാധാരണ ഹീലിയം) പ്രകാശ, റേഡിയോ ആക്ടീവ് ഐസോടോപ്പാണ് ഹീലിയം -3. (³He, tralphium,^[1][2]) പ്രോട്ടിയം (സാധാരണ ഹൈഡ്രജൻ ) കൂടാതെ, ന്യൂട്രോണുകളേക്കാൾ കൂടുതൽ പ്രോട്ടോണുകളുള്ള ഏതൊരു മൂലകത്തിനേക്കാളും സ്ഥിരതയുള്ള ഐസോടോപ്പാണ് ഹീലിയം -3. 1939-ലാണ് ഹീലിയം -3 കണ്ടെത്തിയത്.

ഹീലിയം -3
ഹീലിയം -3 Full table
General
നാമം, ചിഹ്നം	Helium-3, He-3,3He
ന്യൂട്രോൺ(കൾ)	1
പ്രോട്ടോൺ(കൾ)	2
Nuclide data
പ്രകൃത്യാ ഉള്ള ലഭ്യത	0.000137% (% He on Earth)
അർദ്ധായുസ്സ്	stable
മാതൃ ഐസോട്ടോപ്പ്(കൾ)	3H (beta decay of tritium)
ഐസോട്ടോപ്പ് ദ്രവ്യം	3.0160293 u
Spin	1⁄2

ഭൂമിയേപ്പോലെ കാന്തികമണ്ഡലത്തിന്റെ രക്ഷാകവചമില്ലാത്തതിനാൽ, സൗരവാതത്തിന്റെ സ്വാധീനം മൂലമാണ് ചന്ദ്രനിൽ ഹീലിയം-മൂന്ന് നിക്ഷേപിക്കപ്പെടുന്നതെന്നാണ് ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാർ പറയുന്നത്. ചന്ദ്രനിൽ ഏകദേശം 10 ലക്ഷം മെട്രിക് ടൺ ഹീലിയം-മൂന്നിന്റെ നിക്ഷേപമുണ്ടെന്നാണ് കണക്ക്. ഒരുടണ്ണിന് ഏകദേശം 500 കോടി ഡോളറാണ് ഇതിന്റെ മൂല്യം. ഭാവിയിൽ ഊർജ്ജോൽപാദനത്തിനായി ഉപയോഗിക്കാനാവുന്ന വസ്തുവാണ് ഹീലിയം-3. യുറേനിയത്തേക്കാൾ നൂറിരട്ടി അധികം ഊർജ്ജം ഉൽപാദിപ്പിക്കാൻ കഴിവുള്ള നോൺ റേഡിയോ ആക്റ്റീവ് വസ്തുവാണ് ഹീലിയം-3.

ചരിത്രം

1934-ൽ ഓസ്ട്രേലിയൻ ന്യൂക്ലിയർ ഫിസിസ്റ്റ് മാർക്ക് ഒലിഫാന്ത് കേംബ്രിഡ്ജ് സർവകലാശാലയിലെ കാവെൻഡിഷ് ലബോറട്ടറിയിൽ അദ്ദേഹത്തിന്റെ പ്രവർത്തനങ്ങൾക്കിടെ ഹീലിയം -3 ഐസോടോപ്പിനെക്കുറിച്ച് ആദ്യമായി പ്രസ്‌താവനകൾ നടത്തി. ഹൈഡ്രജൻറെ ഒരു ഐസോടോപ്പ് ആയ ഡ്യുറ്റീരിയവുമായി കൂട്ടിയിടിക്കുന്ന പരീക്ഷണങ്ങൾ ഒലിഫാന്ത് നടത്തിയിട്ടുണ്ട്. (ആകസ്മികമായി നടത്തിയ ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷന്റെ ആദ്യ പ്രദർശനം)^[3]1939-ൽ ലൂയിസ് അൽവാരെസും റോബർട്ട് കോർനോഗും ചേർന്നാണ് ഹീലിയം -3 വേർതിരിച്ചെടുത്തത്.^[4][5]ഹീലിയം -3 ഒരു റേഡിയോ ആക്ടീവ് ഐസോടോപ്പാണെന്ന് കരുതപ്പെട്ടിരുന്നു, ഇത് പ്രകൃതിദത്ത ഹീലിയത്തിന്റെ ഉദാഹരണമായി കാണപ്പെടുന്നു. ഇതിൽ കൂടുതലും ഹീലിയം -4 ആണ്. ഇവ രണ്ടും ഭൗമാന്തരീക്ഷത്തിൽ നിന്നും പ്രകൃതി വാതക കിണറുകളിൽ നിന്നും ലഭിക്കുന്നു.^[6]

ഭൌതിക ഗുണങ്ങൾ.

3.02 ആറ്റോമിക് മാസ് യൂണിറ്റ് ഉള്ള ഹീലിയം -3 യ്ക്ക് ഹീലിയം -4നെക്കാളും കുറഞ്ഞ ആറ്റോമിക് പിണ്ഡമുള്ളതിനാൽ, 4.00 ആറ്റോമിക് മാസ് യൂണിറ്റുള്ള ഹീലിയം -4 ൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായ ചില ഭൗതിക ഗുണങ്ങൾ കാണപ്പെടുന്നു. ഹീലിയം ആറ്റങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള ദുർബലവും പ്രചോദിതവുമായ ദ്വിധ്രുവ-ദ്വിധ്രുവ പരസ്‌പരപ്രവർത്തനം കാരണം അവയുടെ അതിസൂക്ഷ്‌മമായ ഭൗതിക സവിശേഷതകൾ നിർണ്ണയിക്കുന്നത് അവയുടെ പൂജ്യം-പോയിന്റ് ഊർജ്ജമാണ്. കൂടാതെ, ഹീലിയം -3 യുടെ അതിസൂക്ഷ്‌മമായ ഭൌതിക ഗുണങ്ങൾ ഇതിന് ഹീലിയം -4 നേക്കാൾ ഉയർന്ന സീറോ-പോയിന്റ് ഊർജ്ജത്തിന് കാരണമാകുന്നു. ഇത് ഹീലിയം -4 ന് കഴിയുന്നതിനെക്കാൾ ഹീലിയം -3 യ്ക്ക് കുറഞ്ഞ താപോർജ്ജത്തിൽ ദ്വിധ്രുവ-ദ്വിധ്രുവ പരസ്‌പരപ്രവർത്തനങ്ങളെ മറികടക്കാൻ കഴിയുന്നതായി സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

ഹീലിയം -4 ന് രണ്ട് പ്രോട്ടോണുകൾ, രണ്ട് ന്യൂട്രോണുകൾ, രണ്ട് ഇലക്ട്രോണുകൾ എന്നിവ ഉള്ളതിനാൽ ഹീലിയം -4 ന്റെ സ്പിൻ നമ്പർ പൂജ്യം ആകുകയും ഇത് അടിസ്ഥാനകണം ആയ ബോസോണായി മാറുന്നു. പക്ഷേ ഒരു ന്യൂട്രോൺ കുറവുള്ള ഹീലിയം- 3 ന് മൊത്തത്തിൽ ഒന്നിന്റെ പകുതി സ്പിൻ കാണുന്നതിനാൽ ഇത് അടിസ്ഥാനകണം ആയ ഫെർമിയോൺ ആയി മാറുന്നു. ഇക്കാരണത്താൽ ഹീലിയം -3, ഹീലിയം -4 എന്നിവയിലെ ക്വാണ്ടം ബലതന്ത്രം ഗണ്യമായി വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

ഹീലിയം -3 3.19 കെൽവിനിലും ഹീലിയം -4 നെ താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ 4.23 കെൽവിനിലും തിളക്കുന്നു. അതിന്റെ നിർണായക പോയിന്റും ഹീലിയം -3 യ്ക്ക് 3.35 കെൽവിനിൽ കുറവാണ്. ഹീലിയം -4 നെ താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ 5.2 കെൽവിൻ ആണ്. ഹീലിയം -4 നേക്കാൾ ഹീലിയം -3 യുടെ സാന്ദ്രത പകുതിയിൽ താഴെയാണ്. ഒരു അന്തരീക്ഷ മർദ്ദത്തിൽ ഹീലിയം -4 ന്റെ തിളനില 125 g/L ഉം ഹീലിയം -3 യെ താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ തിളനില 59 g/L ആണ്. ഹീലിയം -4 ന്റെ ലേറ്റന്റ് ഹീറ്റ് ഓഫ് വേപ്പറൈസേഷൻ 0.0829 kJ / mol ഉം ഹീലിയം -3 യ്ക്ക് 0.026 kJ / mol ഉം ആണ്. ഹീലിയം -4 മായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ഹീലിയം -3 യ്ക്ക് വളരെ കുറവാണ്. ^[7][8]

ഫ്യൂഷൻ റിയാക്ഷൻ

ന്യൂട്രോൺ കണ്ടെത്തൽ

ക്രയോജനിക്സ്

മെഡിക്കൽ ശ്വാസകോശ ഇമേജിംഗ്

വ്യാവസായിക ഉത്പാദനം

സ്വാഭാവിക സമൃദ്ധി

സോളാർ നെബുല (പ്രൈമോർഡിയൽ) സമൃദ്ധി

ഭൂമി സമൃദ്ധി

അന്യഗ്രഹ സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്ന് വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ

വൈദ്യുതി ഉല്പാദനം

സയൻസ് ഫിക്ഷനിലെ പരാമർശങ്ങൾ

കുറിപ്പുകൾ