Language
Country/Area
No result found
The Miracle of Superfluid: Fenomena misterius apa yang ditunjukkan Helium-3 pada suhu yang sangat rendah?
Helium-3 (HE-3) adalah isotop helium yang ringan dan stabil dengan dua proton dan satu neutron.Dibandingkan dengan helium isotop helium-4 yang paling umum (dengan dua proton dan dua neutron), helium-3 dan hidrogen biasa (hidrogen-1) adalah satu-satunya nuklida stabil dengan lebih banyak proton daripada neutron.Helium-3 pertama kali ditemukan pada tahun 1939 dan dianggap sebagai bagian penting dari alam semesta.
Helium-3 dianggap sebagai sumber energi yang ideal untuk fusi nuklir di masa depan.
Dalam sifat fisik helium-3, berat atomnya yang rendah membuatnya sangat berbeda dari helium-4.Massa relatif helium-3 adalah 3.016 U, sedangkan massa helium-4 adalah 4,0026 U, yang membuatnya terutama ditentukan oleh energi titik nol dalam hal sifat fisik mikroskopis.Perubahan fase atmosfernya telah menarik perhatian besar dari para ilmuwan, terutama dalam hal sifat superfluida.Ketika Helium-3 berada pada suhu yang sangat rendah, properti unik ini terungkap, membuat kami menantikan prospek aplikasi potensial.
Sifat superfluida helium-3
Sifat superfluida helium-3 adalah salah satu fitur yang paling menarik.Berbeda dengan kondensasi Bose-Einstein dari helium-4, atom helium-3 adalah fermion, yang berarti bahwa pada suhu yang sangat rendah, atom mereka akan membentuk struktur yang mirip dengan pasangan Cooper.Pasangan ini dapat mengalir tanpa gesekan, dan keadaan ini disebut superfluid.
Pada tahun 1970-an, para ilmuwan David Lee, Douglas Osherro dan Robert Coleman Richardson menemukan dua fase super helium-3 dan memenangkan Hadiah Nobel fisika tahun 1996 untuk ini.
Sifat superfluida helium-3 dapat diamati dalam dua urutan fase yang berbeda-Fase A dan Fase B.Fase A stabil pada suhu tinggi dan tekanan tinggi, dan juga menunjukkan karakteristik kerusakan simetris di bawah pengaruh medan magnet eksternal.Penelitian tentang proses ini mewakili materi terkondensasi yang sangat murni, yang memungkinkan para ilmuwan untuk bereksperimen dengannya lebih akurat.
Potensi aplikasi helium-3
Helium-3 tidak hanya memainkan peran penting dalam penelitian fisika, tetapi juga memiliki potensi aplikasi yang luas di banyak bidang.Pertama, Helium-3 telah berkinerja baik dalam instrumen deteksi neutron, terutama dalam aplikasi dalam keselamatan nuklir dan penelitian ilmiah.Karena helium-3 memiliki penampang penyerapan tinggi untuk neutron termal, sering digunakan sebagai gas konversi untuk detektor neutron.Karakteristik ini menjadikan Helium-3 bagian penting dari teknologi deteksi keselamatan.
Helium-3 juga dapat digunakan dalam teknologi pendinginan suhu ultra-rendah, dan kulkas helium-3 yang diturunkan dapat mengurangi suhu hingga kisaran 0,2 hingga 0,3 Kelvin.
Di bidang pencitraan medis, Helium-3 juga menunjukkan kontribusinya yang unik.Sifat putaran nuklirnya memungkinkan helium-3 terpolarisasi digunakan dalam studi pencitraan ventilasi paru-paru.Teknologi ini sangat penting untuk diagnosis dan manajemen pengobatan penyakit pernapasan kronis.
prospek masa depan helium-3
Sebagai meningkatnya permintaan akan energi bersih, nilai helium-3 akan terus meningkat.Penambangan sumber daya antarbintang dan potensi pengembangan helium-3 di permukaan bulan telah menarik perhatian luas dari lingkaran ilmiah dan industri.Banyak orang percaya bahwa Helium-3, sebagai bahan bakar untuk reaksi fusi nuklir, dapat memberikan energi bersih yang tak ada habisnya bagi manusia.
Tetapi dengan kekurangan sumber daya helium-3, bagaimana mengembangkan dan memanfaatkan sumber daya yang berharga ini tetap menjadi topik hangat dalam penelitian saat ini.Apakah tantangan ini dapat diatasi dapat menentukan seberapa jauh umat manusia akan berjalan menuju keberlanjutan energi di masa depan?
