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Helium-3 ist neben Helium-4 eines der beiden stabilen Isotope des Heliums. Es enthält zwei Protonen und ein Neutron.

Die Hauptquelle für Helium-3 auf der Erde ist Tritium, das zu Helium-3 zerfällt. Tritium lässt sich in Kernreaktoren künstlich herstellen.
Eine etwa tausendfach höhere, damit aber immer noch sehr geringe Konzentration von Helium-3 existiert auf dem Mond der Erde, wo es im Jahr 2063, innerhalb des Sol-Systems, hauptsächlich gewonnen wird. Auch auf den Gasplaneten findet sich Helium-3 im ursprünglichen kosmischen, entsprechend höheren Verhältnis im Vergleich zu Helium-4. Zudem ist der Helium-Anteil bei den Gasplaneten sehr hoch, da deren Atmosphäre – anders als die Atmosphäre der Erde – dieses Gas dauerhaft binden kann.

Eine der wichtigsten Abbau-Anlagen für in Erz gebundenes Helium-3, außerhalb des Sonnensystems, ist gegenwärtig die, auf dem Planetoiden Bunuel.