Hélium 3 - Définition
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Propriétés nucléaires
L'hélium 3 a la particularité d'être un fort absorbant de neutrons. Il est en conséquent utilisé sur certains réacteurs de recherche pour générer des transitoires rapides de puissance. Des tubes placés à l'intérieur d'un tel réacteur sont remplis d'hélium 3. Ces tubes sont en communication avec un réservoir mis sous vide par l'intermédiaire de vannes. L'ouverture de ces vannes déclenche par conséquent une dépressurisation rapide d'hélium 3 dans le réacteur. Ceci se traduit par une « disparition » d'absorbant et par conséquent par une augmentation de la puissance. Cette augmentation subite de puissance est rapidement limitée (effet Doppler neutronique).
La réaction d'absorption d'un neutron est la suivante :
L'absorption d'un neutron par un noyau d'hélium 3 se traduit donc par la formation de tritium radioactif.
Cette propriété est notamment utilisée sur le réacteur CABRI, pour l'étude des accidents de réactivités des réacteurs à eau sous pression.
L'hélium 3 pourrait donc devenir dans un futur plus ou moins lointain le carburant idéal des centrales nucléaires à fusion contrôlée, un des deux types de réaction thermonucléaire, permettant de produire des quantités considérables d'énergie propre, c'est-à-dire sans pollution chimique ni radioactive.
La fusion nucléaire de l'hélium 3 ne produit aucun déchet ou sous-produit radioactif, juste de l'hélium 4 et des protons (de l'hydrogène) :
