宇宙大爆炸中氦-3的形成过程主要发生在宇宙的早期阶段，即大爆炸后几分钟内。这一过程被称为大爆炸核合成（Big Bang Nucleosynthesis，BBN）。

在宇宙大爆炸的最初几分钟内，宇宙处于极高的温度和密度状态，质子和中子可以相互结合形成轻核。氦-3是在这一阶段通过以下反应形成的：

1. 质子-中子反应：质子和中子结合形成重氢（D，²H），这是氦-3形成的前一步。

2. 重氢与质子反应：重氢与质子结合形成氦-3（³He）。

大爆炸核合成主要产生了氢、氦-4、重氢和氦-3等轻元素。氦-3是这些轻元素中的一种，尽管其数量相对于氦-4来说非常少。

宇宙大爆炸后，氦-3随着宇宙的膨胀和冷却而被保留下来，并在后续的星系和行星形成过程中被分配到各个天体中。地球上的氦-3主要来自于这种早期宇宙过程，部分被困在地球的核心和地幔中，并通过地质活动缓慢释放到地表。

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