¿Qué es el helio 3?

Nombre chino: helio-3 Nombre inglés: helio-3 Definición: Isótopo estable del helio, 3He. El número atómico 2 en la tabla periódica de elementos y el peso atómico es 3,016. Utilizado como combustible para reactores de fusión. Disciplinas aplicadas: ciencia y tecnología de materiales (disciplina de primer nivel); materiales metálicos (disciplina de segundo nivel); materiales metálicos para fines especiales (disciplina de tercer nivel y materiales de reactores de fusión (disciplina de cuarto nivel); Hay dos tipos de isótopos 3He y 4He. El núcleo del 4He tiene dos protones y dos neutrones, llamados bosones, mientras que el 3He tiene un solo neutrón, llamado fermión. A finales de la década de 1930, Kapitsa descubrió la superfluidez del 4He. Landau explicó este fenómeno teóricamente. Creía que cuando la temperatura es absoluta de 2,17 K, los átomos de 4He sufren la condensación de Bose-Einstein y se convierten en superfluidos, mientras que los fermiones como el 3He no pueden ni siquiera con la energía más baja, por lo que se producen fenómenos superfluidos. no puede ocurrir. La propuesta de la teoría de la superconductividad de los metales (teoría BCS) hace pensar que el 3He también puede formar un superfluido a temperaturas extremadamente bajas. Sin embargo, no se ha podido descubrir experimentalmente la superfluidez del 3He. En la década de 1970, el grupo criogénico de Cornell dirigido por David Lee descubrió por primera vez la superfluidez del 3He. Pronto, otros grupos de investigación también confirmaron sus hallazgos.

El descubrimiento del superfluido 3He tiene aplicaciones únicas en astrofísica. El superfluido 3He producido por la transición de fase se utilizó para probar teorías sobre cómo se forman las llamadas cuerdas cósmicas en el universo. El equipo de investigación utilizó reacciones nucleares provocadas por neutrinos para calentar localmente y rápidamente el superfluido 3He. Cuando se volvieron a enfriar, se formaron algunas bolas de vórtice. Estas bolas de vórtice equivalen a cuerdas cósmicas. Aunque este resultado no puede utilizarse como evidencia de la existencia de cuerdas cósmicas, puede considerarse como una verificación de la teoría de la formación de vórtices fluidos de 3He. El descubrimiento del superfluido 3He no solo promovió la investigación de la física de la materia condensada, sino que también el método de RMN utilizado en el proceso de descubrimiento fue pionero en el uso de la tecnología de RMN para el examen de fallas. En la actualidad, la tomografía por resonancia magnética se ha convertido en un medio común de diagnóstico médico.