全球氦 3 市场预计在 2022 年至 2029 年的预测期内将显著增长。Data Bridge Market Research 分析称，该市场在 2022 年至 2029 年的预测期内以 2.9% 的复合年增长率增长。
氦 3 是一种在地幔中发现的原始物质，是一种轻而稳定的氦同位素，由两个质子和一个中子组成。氦 3 包含的质子多于中子，使其成为所有元素中唯一的稳定同位素。氦 3 被认为是一种天然的核成因和宇宙成因核素。Helium-3 是氦的同位素，是一种非放射性、无毒的惰性气体。氦 3 约占地球上氦的 0.0001%。然而，它在月球上大量存在。数十亿年来，太阳一直在排放氦 3 作为废物。
根据应用，全球氦 3 市场分为石油和天然气、国防、发电厂、医疗和其他。根据最终用途，全球氦 3 市场分为核磁共振、边境安全、聚变研究实验室等
市场定义
国防领域是全球氦 3 市场的重要驱动力。磁共振成像 (MRI) 和其他医学成像方式日益受到重视，氦 3 的广泛应用范围有望推动全球氦 3 市场的增长。可能对全球氦 3 市场产生负面影响的主要限制因素是地球上氦 3 的稀缺，而氦 3 的提取需要大量能源和重型采矿设备。
从月球表面提取氦 3 变得越来越重要，预计将为全球氦 3 市场提供机会。然而，越来越多的有关从月球表面提取氦 3 的问题预计将挑战全球氦 3 市场的增长。
Helium-3 在核探测器中的使用增加: 关键驱动因素
随着中子探测器用于测井活动，预计在不久的将来，对用于分析储层孔隙度和渗透率的测井活动投资的增加将推动全球氦 3 市场
在最近医疗技术进步的引领下，氦 3 已成为核磁共振成像(NMR)的理想工具。超极化氦 3 是一种稳定无毒的同位素，易于管理，可提供人体内部 (尤其是肺部) 的高分辨率图像。
氦气具有低温特性。科学家们使用氦 4 和氦 3 的混合物来实现仅比绝对零高几千分之一度的温度。
在低于2.5毫开尔文的温度下，氦3 变成超流体。氦气的这一特性正在推动其在全球范围内的需求。据估计，实施严格的政府环境保护法规将促进浮动发电厂在全球多个终端行业的部署。医疗保健、制造、化学和建筑施工等主要终端行业正在全球范围内快速扩张。终端使用行业的增长可归因于对清洁能源需求的增加。这推动了对核聚变发电的需求。
反过来，估计这会增加对氦 3 的需求。来自不同国家的研究人员个绍了一种自动移动月球机器的想法，该机器可以将风化层挖掘到三米深。它将收集挖掘出的风化层并通过静电分离 50 微米大小的颗粒，因为这些颗粒含有最高的氨含量。剩余的土壤将被倒回月球表面。这些颗粒将被加热到 600C - 700 以蒸发捕获的气体，这些气体被收集并压缩到气缸中。冷却的颗粒也被倾倒回表面。
Helium-3 在国防工业中的应用兴起
预计国防领域将在预测期内主导氦 3 市场，氦 3 用于中子探测器，He-3 填充正比计数器是最适合检测热中子的常见中子检测器。氦 3 吸收中子并发射高能粒子，这些粒子被检测为电流并转换为中子计数。较大的种类也用于超热中子和快中子的脉冲高度光谱学。该检测器对光子辐射极其敏感，使用电学技术可以很好地区分剩余量。He-3正比计数器具有广泛的应用，包括监测富含氢的底物，例如水和油，其中被测底物起慢化剂的作用。例如，TGM 的 He-3 探测器，通常与快中子源结合使用来评估土壤和混凝土中的水分含量。它们还用于确定正在钻探的油井地层中的油量。
发电厂部门预计在不久的将来将以显着的速度扩张。氦3 用于在发电广将水转化为蒸汽。这会驱动涡轮机发电。
液态氦3 可用作制冷剂，可通过蒸发液体(与其他低温流体一样)，或通过在氦 4 中的氦 3 相分离溶液中使用类似过程。
全球各国政府都在加快推进现代能源产业的发展规划。节约资源和保护环境是两项基本国策，建设资源节约型、环境友好型社会在工业化和现代化进程中的突出地位。
由于中国、印度、新加坡和马来西亚等国家对电力的大规模需求，预计在亚太地区安装核聚变电厂至关重要。人口增长、基础设施的快速发展以及医疗保健、制造和建筑等最终用途行业的增长可能会在预测期内推动对发电的需求。
磁共振成像 (MRI) 和其他医学成像方式日益受到重视
氦 3 被广泛用于医学成像方法，包括磁共振成像 (MRI)、临床呼吸系统影响，如哮喘、慢性阻塞性肺病、囊性纤维化、辐射引起的肺损伤和移植。氦气最常用作 MRI 设备中的致冷剂。致冷剂是维持极低温度的物质，例如冷却器中的冰。氦气的液态温度比零低 450 度以上。由于 MRI 机器中的线圈必须保持接近该温度才能产生拍照所需的强磁场，因此 MRI 机器中的线圈被液氦包围。
Helium-3 具有广泛的应用范围，使其在全球范围内蓬勃发展。全世界几乎所有的氦 3 都用于安全目的。低温学、量子计算机、中子散射设施、石油和天然气勘探以及各种医学应用是其他用途。
Helium-3 被太空组织用作氢气系统的惰性吹扫气体，以及地面和飞行流体系统的加压剂。氦气还用作冷却各种材料和精密焊接操作的低温剂。氦气作为一种无毒惰性气体，非常适合在受控气氛条件下使用。液氦的温度低于 269 摄氏度，使其成为量子计算研究的合适冷却剂。在现代医学中，核磁共振技术是不可或缺的。MRI 扫描仪内的超导磁体可达到极高的温度并由氦气冷却。每年，单MRI 扫描仪消耗 700 升氦气。用作热成像量子探测器中的冷却剂、导弹推进系统中的吹扫气体和燃料增压剂。
机会
从月球表面提取氦 3 变得越来越重要
近几十年来，科幻小说和事实一直受到从月球收集清洁高效能源的概念的推动。太阳风用大量的 Helium-3 袭击了月球，而地球则受到磁场的保护。由于它不具有放射性并且不会产生危险废物，因此预计这种同位素可能会在聚变反应堆中提供更安全的核能。月球表面的氦 3 浓度约为 0.01 ppm。一些人提倡探索月球、开采月球风化层和利用氦 3 进行聚变。由于氦 3 含量低，任何采矿设备都必须处理大量风化层。一些想法建议将氦 3 提取附加到更大的采矿和开发项目中。
更加重视其作为核电站燃料的潜力
氦 3 (He3) 在当前的聚变研究中被用作核聚变燃料。由于放射性和核废料，科学家们一直在努力利用核聚变而不是核裂变来发展核能。为太阳和其他恒星提供动力的同一能源也用于核聚变。一种可能的方法是在“非中子”（无中子）聚变反应堆中使用氦 3 和氘作为燃料。当氦 3 和氘融合形成普通的氦和质子时，浪费的能量更少，过程更易于管理。因此，使用氦 3 的核聚变反应堆可能会提供一种非常有效的核能，几乎没有废物或辐射，即使产生的质子带有电荷。
限制/挑战
地球上 Helium-3 的稀缺性
Helium-3 是一种氦同位素，是一种非放射性、无害的惰性气体。在地球上，氦 3 的供应有限。在火山热点附近观察到出乎意料的大量氦 3 可能表明在地球深处存在一种罕见的含氦化学复合物。Helium-3 约占地球上所有氦气的 0.0001%。应用包括低温学、国土安全、量子计算、中子散射设施、石油和天然气勘探以及各种医疗用途。随着 Helium-3 使用的增加，世界正在耗尽它。
关于从月球表面提取氦 3 的问题越来越多
在月球上开采氦 3 作为未来清洁、安全的核电站燃料来源的前景令人着迷，并带来了几个问题。其中一些问题非常技术性，涉及所涉及的核物理学的可行性。其他担忧围绕着前往月球、开采和过热大量月球岩石以及将有价值的货物返回地球的重要现实。考虑了三个可行性问题。这项任务技术要求高且复杂。在政治和法律上，目前的国际协议并未为月球采矿活动提供基础。在财务方面，该任务仅在最佳情况下产生净利润，并且仅用于需要大量初始投资的大中型活动。
进一步的研究应侧重于聚变反应堆的采矿作业和价格，以使月球 Helium-3 的消耗变得切实可行，因为它们的影响力大大超过所有其他任务部分。尽管如此，还是可以检查几种交通方式。许多问题，不仅是技术问题，在开采氦 3 方面仍有待解决。
近期发展
2018 年 10 月，根据 VacuTec MeBtechnik GmbH 的说法，中子探测器 70 060 - 70 065 是比例计数管，填充有 Helium-3 以获得最佳的热中子灵敏度。由于其高中子灵敏度和相对较低的伽马辐射灵敏度，它非常适用于便携式中子探测器和微小空腔或管道中的中子测量。
2021 年 9 月，Laurentis Energy Partners 开始生产用于医学成像的 Helium-3 同位素。He-3 是一种用于评估肺功能的无毒吸入剂。吸入超极化 He-3 气体后，可以使用磁共振成像 (MRI) 扫描仪对气体混合物进行扫描，以生成肺呼吸的详细解剖学和功能图片。这种创新方法能够识别和治疗多种慢性呼吸系统疾病。
中国凭借不断部署的探测设备在亚太地区占据主导地位。预计欧洲将主导氦 3 市场，因为磁共振成像 (MRI) 和其他医学成像方式在该地区越来越重要。由于氦3在该地区的广泛应用范围，中东和非洲主导了氦3市场。
