以色列魏茨曼科学研究所的物理学家Moty Heiblum表示，目前获取氦-3以进行超低温研究已变得极为困难。美国的安全项目占用了约85%的氦-3供应。（图片来源：《科学》）

量子物理的奇异效应通常需要在极低温度下才能显现，而氦-3作为“稀释制冷机”的关键制冷原料，能够将小型电子设备的温度冷却至绝对零度附近的毫开氏度级别，对低温物理学研究至关重要。同时，氦-3在国防领域也具有重要价值，例如用于填充中子探测器以检测放射性材料。

然而，据《科学》杂志报道，目前氦-3的供应严重短缺，低温物理学界的研究正面临威胁。氦-3是氦的最轻同位素，在自然界中极为稀有，主要来源于核反应堆中氚的放射性衰变。冷战期间，美国和苏联大量储存氚并从中提取氦-3，但冷战结束后，两国均减少了氚的储存量。

《科学》文章指出，近年来氦-3需求急剧上升，但供应却持续萎缩。特别是2002年后，美国国土安全部和能源部开始部署数千台以氦-3填充的中子探测器，用于防止钚等放射性材料走私。美国能源部的研究显示，短期氦-3年需求量可能达6.5万升，但年供应量仅徘徊在1万至2万升之间。作为主要供应方，美国能源部目前仅向美国资助的研究人员提供氦-3。

氦-3还用于填充大型中子散射装置，例如日本质子加速器研究园区（J-PARC）在未来六年内每年需超过10万升氦-3。该园区的Masatoshi Arai表示，研究人员需要1.6万升氦-3来完成23个光束线中的15个，若无法获得氦-3，将无法在该设施中进行高质量实验，而该设施耗资15亿美元。

低温物理学家每年约需2500至4500升氦-3，主要用于填充新型稀释制冷机。美国西北大学的物理学家威廉·海尔普林指出，失去氦-3供应将严重制约量子计算机和纳米科学等需要在极低温下进行的研究。

氦-3在医学成像中也有重要应用，患者吸入后可通过核磁共振成像仪进行肺部成像。

《科学》文章认为，氦-3供应短期内难以恢复。2009年前，美国能源部每年供应6万升氦-3，但2009财年仅供应3.5万升。俄罗斯每年仅提供几千升，加拿大从民用反应堆中积累的氦若提纯，一次可提供8万升，之后每年可提供几千升。

为缓解压力，研究人员正在寻找替代品，但目前尚无直接替代氦-3的技术。白宫科技政策办公室助理主任史蒂文·费特表示，跨部门工作组已制定三项分配原则，美国能源部有权决定哪些用途不可替代，并优先保障安全需求及已获资助的研究项目。

这种方法虽能保证美国国内科研需求，但将海外研究人员排除在外。费特表示非美国需求并未被绝对排除，但美国能源部通过Spectra Gases Inc公司引入市场，该公司在邮件中称，近期供应的氦-3需经美国能源部批准，且仅限美国联邦政府特定机构资助的项目。

《科学》文章认为，即使困境缓解，氦-3价格也难以回到每升100至200美元的传统水平，某些研究将更加昂贵。未来几十年氦-3储量将耗尽，美国国家科学院将就此发布报告。