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氦-3是一種清潔、安全和高效率的核融合發電燃料。開發利用月球土壤中的氦-3將是解決人類能源危機的極具潛力的途徑之一。

氦-3是氦的同位素，含有兩個質子和一個中子。它有許多特殊的性質。根據稀釋制冷理論，當氦-3和氦-4以一定的比例相混合后，溫度可以降低到無限接近絕對零度。在溫度達到2.6mK以下的時候，液體狀態的氦-3還會出現“超流”現象，即沒有黏滯性，它甚至可以從盛放它的杯子中“爬”出去。然而，當前氦-3最被人重視的特性還是它作為能源的潛力。氦-3可以和氫的同位素發生核聚變反應，但是與一般的核聚變反應不同，氦-3在聚變過程中不產生中子，所以放射性小，而且反應過程易于控制，既環保又安全，但是地球上氦-3的儲量總共不超過幾百公斤，難以滿足人類的需要。科學家發現，雖然地球上氦-3的儲量非常少，但是在月球上，它的儲量卻是非常可觀的。

氦大部分集中在顆粒小于50微米的富含鈦鐵礦的月壤中。估計整個月球可提供71.5萬噸氦-3。這些氦-3所能產生的電能，相當于1985年美國發電量的4萬倍，考慮到月壤的開采、排氣、同位素分離和運回地球的成本，氦-3的能源償還比估計可達250。這個償還比和鈾235生產核燃料（償還比約20）及地球上煤礦開采（償還比不到16）相比，是相當有利的。此外，從月壤中提取1噸氦-3，還可以得到約6300噸的氫、70噸的氮和1600噸碳。這些副產品對維持月球永久基地來說，也是必要的。