氦-3

生活常识 2023-04-22 16:47生活常识www.wozhengxing.cn

  物理性质

  性状氦-3是氦的另一种稳定同位素。

  相对丰度仅为1.4×10-4%。

  临界温度(K)3.324。

  临界压力(kPa)116.4。

  沸点(K)3.191。

  密度(g/cm3)0.0001347(101.3kPa,0℃)。

  合成方法

  氦有两种稳定的天然同位素4He和3He,前者相对丰度接近100%,后者丰度极低,除利用原子核反应可以制得3He外,对氦进行同位素分离也是获取3He的重要方法。

  如图所示 分离4He和3He的装置

  制法 4He和3He在液态时的性质有很大差别,当温度低于2.19K时,4He转变成具有超流动性的氦-Ⅱ,而3He仍为正常液体。利用这种差别进行同位素分离可以制取少量的3He,实验装置如图所示。

  图中B为液氦浴,其温度低于超流动性氦-Ⅱ的转变温度,实验前事先放入A管的液氦中的4He转变为超流动性的氦-Ⅱ,氦-Ⅱ就沿杜瓦瓶D的外壁自动爬入瓶内(温度为1.5K时,流入的速度可达1.25cm3/s),为了避免4He由D瓶中再爬出来,在瓶中安装有加热丝T,稍稍加热使流入的4He的温度高于氦-Ⅱ的转变温度而失去超流动性。结果4He不断地由A管爬到D管中,而3He则留在A管中。用此法可获得纯度很高的3He。

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