네, 질문해주신 것처럼 헬륨 동위원소 중에서 특히 헬륨-3(³He)는 헬륨-4(⁴He)에 비해 매우 귀하고 값비싼 자원으로 취급되는데요, 우선 지구 대기나 천연가스에서 얻어지는 헬륨의 대부분은 ⁴He입니다. ³He는 천연 헬륨 중 10만 분의 1 이하 수준밖에 존재하지 않는데요, 지구에서 자연적으로 생성되는 ³He의 주요 원천은 방사성 동위원소인 트리튬(³H, 삼중수소)의 붕괴인데, 이마저도 양이 매우 제한적입니다. 또한 인공적으로 ³He를 얻으려면 원자로에서 트리튬을 만들고, 트리튬이 붕괴될 때 나오는 ³He를 분리해야 하는데요, 트리튬은 군사용 핵무기와 연관성이 깊어 국제적으로 생산과 유통이 엄격히 통제되고 있으며 따라서 ³He의 생산 자체가 희소하고 고비용 구조입니다.
이와 같은 헬륨-3는 희귀하지만 매우 특별한 성질 덕분에 과학과 산업에서 중요한 역할을 맡고 있는데요, ³He는 ⁴He보다 훨씬 낮은 온도에서도 액화가 가능합니다. 특히 ³He/⁴He 혼합 냉동기를 이용하면 밀리켈빈(10⁻³ K) 단위의 극저온까지 도달할 수 있어, 양자컴퓨터, 초전도 연구, 기초 물리학 실험에 필수적입니다. 또한 ³He는 중성자를 잘 포획하는 성질이 있어서, 공항 보안 검색, 원자력 시설에서의 방사선 탐지기에서 사용되며, 원래 미국에서 테러 방지용으로 수요가 폭발적으로 늘어나 가격이 치솟은 적도 있습니다. 감사합니다.