全球氦 3 市場預計在 2022 年至 2029 年的預測期內將顯著增長。Data Bridge Market Research 分析稱，該市場在 2022 年至 2029 年的預測期內以 2.9% 的復合年增長率增長。
氦 3 是一種在地幔中發現的原始物質，是一種輕而穩定的氦同位素，由兩個質子和一個中子組成。氦 3 包含的質子多于中子，使其成為所有元素中唯一的穩定同位素。氦 3 被認為是一種天然的核成因和宇宙成因核素。Helium-3 是氦的同位素，是一種非放射性、無毒的惰性氣體。氦 3 約占地球上氦的 0.0001%。然而，它在月球上大量存在。數十億年來，太陽一直在排放氦 3 作為廢物。
根據應用，全球氦 3 市場分為石油和天然氣、國防、發電廠、醫療和其他。根據最終用途，全球氦 3 市場分為核磁共振、邊境安全、聚變研究實驗室等
市場定義
國防領域是全球氦 3 市場的重要驅動力。磁共振成像 (MRI) 和其他醫學成像方式日益受到重視，氦 3 的廣泛應用范圍有望推動全球氦 3 市場的增長?？赡軐θ蚝?3 市場產生負面影響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礦設備。
從月球表面提取氦 3 變得越來越重要，預計將為全球氦 3 市場提供機會。然而，越來越多的有關從月球表面提取氦 3 的問題預計將挑戰全球氦 3 市場的增長。
Helium-3 在核探測器中的使用增加: 關鍵驅動因素
隨著中子探測器用于測井活動，預計在不久的將來，對用于分析儲層孔隙度和滲透率的測井活動投資的增加將推動全球氦 3 市場
在最近醫療技術進步的引領下，氦 3 已成為核磁共振成像(NMR)的理想工具。超極化氦 3 是一種穩定無毒的同位素，易于管理，可提供人體內部 (尤其是肺部) 的高分辨率圖像。
氦氣具有低溫特性?？茖W家們使用氦 4 和氦 3 的混合物來實現僅比絕對零高幾千分之一度的溫度。
在低于2.5毫開爾文的溫度下，氦3 變成超流體。氦氣的這一特性正在推動其在全球范圍內的需求。據估計，實施嚴格的政府環境保護法規將促進浮動發電廠在全球多個終端行業的部署。醫療保健、制造、化學和建筑施工等主要終端行業正在全球范圍內快速擴張。終端使用行業的增長可歸因于對清潔能源需求的增加。這推動了對核聚變發電的需求。
反過來，估計這會增加對氦 3 的需求。來自不同國家的研究人員個紹了一種自動移動月球機器的想法，該機器可以將風化層挖掘到三米深。它將收集挖掘出的風化層并通過靜電分離 50 微米大小的顆粒，因為這些顆粒含有最高的氨含量。剩余的土壤將被倒回月球表面。這些顆粒將被加熱到 600C - 700 以蒸發捕獲的氣體，這些氣體被收集并壓縮到氣缸中。冷卻的顆粒也被傾倒回表面。
Helium-3 在國防工業中的應用興起
預計國防領域將在預測期內主導氦 3 市場，氦 3 用于中子探測器，He-3 填充正比計數器是最適合檢測熱中子的常見中子檢測器。氦 3 吸收中子并發射高能粒子，這些粒子被檢測為電流并轉換為中子計數。較大的種類也用于超熱中子和快中子的脈沖高度光譜學。該檢測器對光子輻射極其敏感，使用電學技術可以很好地區分剩余量。He-3正比計數器具有廣泛的應用，包括監測富含氫的底物，例如水和油，其中被測底物起慢化劑的作用。例如，TGM 的 He-3 探測器，通常與快中子源結合使用來評估土壤和混凝土中的水分含量。它們還用于確定正在鉆探的油井地層中的油量。
發電廠部門預計在不久的將來將以顯著的速度擴張。氦3 用于在發電廣將水轉化為蒸汽。這會驅動渦輪機發電。
液態氦3 可用作制冷劑，可通過蒸發液體(與其他低溫流體一樣)，或通過在氦 4 中的氦 3 相分離溶液中使用類似過程。
全球各國政府都在加快推進現代能源產業的發展規劃。節約資源和保護環境是兩項基本國策，建設資源節約型、環境友好型社會在工業化和現代化進程中的突出地位。
由于中國、印度、新加坡和馬來西亞等國家對電力的大規模需求，預計在亞太地區安裝核聚變電廠至關重要。人口增長、基礎設施的快速發展以及醫療保健、制造和建筑等最終用途行業的增長可能會在預測期內推動對發電的需求。
磁共振成像 (MRI) 和其他醫學成像方式日益受到重視
氦 3 被廣泛用于醫學成像方法，包括磁共振成像 (MRI)、臨床呼吸系統影響，如哮喘、慢性阻塞性肺病、囊性纖維化、輻射引起的肺損傷和移植。氦氣最常用作 MRI 設備中的致冷劑。致冷劑是維持極低溫度的物質，例如冷卻器中的冰。氦氣的液態溫度比零低 450 度以上。由于 MRI 機器中的線圈必須保持接近該溫度才能產生拍照所需的強磁場，因此 MRI 機器中的線圈被液氦包圍。
Helium-3 具有廣泛的應用范圍，使其在全球范圍內蓬勃發展。全世界幾乎所有的氦 3 都用于安全目的。低溫學、量子計算機、中子散射設施、石油和天然氣勘探以及各種醫學應用是其他用途。
Helium-3 被太空組織用作氫氣系統的惰性吹掃氣體，以及地面和飛行流體系統的加壓劑。氦氣還用作冷卻各種材料和精密焊接操作的低溫劑。氦氣作為一種無毒惰性氣體，非常適合在受控氣氛條件下使用。液氦的溫度低于 269 攝氏度，使其成為量子計算研究的合適冷卻劑。在現代醫學中，核磁共振技術是不可或缺的。MRI 掃描儀內的超導磁體可達到極高的溫度并由氦氣冷卻。每年，單MRI 掃描儀消耗 700 升氦氣。用作熱成像量子探測器中的冷卻劑、導彈推進系統中的吹掃氣體和燃料增壓劑。
機會
從月球表面提取氦 3 變得越來越重要
近幾十年來，科幻小說和事實一直受到從月球收集清潔高效能源的概念的推動。太陽風用大量的 Helium-3 襲擊了月球，而地球則受到磁場的保護。由于它不具有放射性并且不會產生危險廢物，因此預計這種同位素可能會在聚變反應堆中提供更安全的核能。月球表面的氦 3 濃度約為 0.01 ppm。一些人提倡探索月球、開采月球風化層和利用氦 3 進行聚變。由于氦 3 含量低，任何采礦設備都必須處理大量風化層。一些想法建議將氦 3 提取附加到更大的采礦和開發項目中。
更加重視其作為核電站燃料的潛力
氦 3 (He3) 在當前的聚變研究中被用作核聚變燃料。由于放射性和核廢料，科學家們一直在努力利用核聚變而不是核裂變來發展核能。為太陽和其他恒星提供動力的同一能源也用于核聚變。一種可能的方法是在“非中子”（無中子）聚變反應堆中使用氦 3 和氘作為燃料。當氦 3 和氘融合形成普通的氦和質子時，浪費的能量更少，過程更易于管理。因此，使用氦 3 的核聚變反應堆可能會提供一種非常有效的核能，幾乎沒有廢物或輻射，即使產生的質子帶有電荷。
限制/挑戰
地球上 Helium-3 的稀缺性
Helium-3 是一種氦同位素，是一種非放射性、無害的惰性氣體。在地球上，氦 3 的供應有限。在火山熱點附近觀察到出乎意料的大量氦 3 可能表明在地球深處存在一種罕見的含氦化學復合物。Helium-3 約占地球上所有氦氣的 0.0001%。應用包括低溫學、國土安全、量子計算、中子散射設施、石油和天然氣勘探以及各種醫療用途。隨著 Helium-3 使用的增加，世界正在耗盡它。
關于從月球表面提取氦 3 的問題越來越多
在月球上開采氦 3 作為未來清潔、安全的核電站燃料來源的前景令人著迷，并帶來了幾個問題。其中一些問題非常技術性，涉及所涉及的核物理學的可行性。其他擔憂圍繞著前往月球、開采和過熱大量月球巖石以及將有價值的貨物返回地球的重要現實?？紤]了三個可行性問題。這項任務技術要求高且復雜。在政治和法律上，目前的國際協議并未為月球采礦活動提供基礎。在財務方面，該任務僅在最佳情況下產生凈利潤，并且僅用于需要大量初始投資的大中型活動。
進一步的研究應側重于聚變反應堆的采礦作業和價格，以使月球 Helium-3 的消耗變得切實可行，因為它們的影響力大大超過所有其他任務部分。盡管如此，還是可以檢查幾種交通方式。許多問題，不僅是技術問題，在開采氦 3 方面仍有待解決。
近期發展
2018 年 10 月，根據 VacuTec MeBtechnik GmbH 的說法，中子探測器 70 060 - 70 065 是比例計數管，填充有 Helium-3 以獲得最佳的熱中子靈敏度。由于其高中子靈敏度和相對較低的伽馬輻射靈敏度，它非常適用于便攜式中子探測器和微小空腔或管道中的中子測量。
2021 年 9 月，Laurentis Energy Partners 開始生產用于醫學成像的 Helium-3 同位素。He-3 是一種用于評估肺功能的無毒吸入劑。吸入超極化 He-3 氣體后，可以使用磁共振成像 (MRI) 掃描儀對氣體混合物進行掃描，以生成肺呼吸的詳細解剖學和功能圖片。這種創新方法能夠識別和治療多種慢性呼吸系統疾病。
中國憑借不斷部署的探測設備在亞太地區占據主導地位。預計歐洲將主導氦 3 市場，因為磁共振成像 (MRI) 和其他醫學成像方式在該地區越來越重要。由于氦3在該地區的廣泛應用范圍，中東和非洲主導了氦3市場。
