完美能源氦-3,地球只有半噸可用,月球卻有百萬噸,我國已在行動

2021-02-08 科普大世界

關於氦-3這種東西,很了解它的人並不多,實際上它是一種無色無味的氦氣同位素氣體,被公認為一種未來將被廣泛應用的核聚變能源燃料,因為氦-3可以和氫的同位素發生核聚變反應,但是與一般的核聚變反應不同,氦-3在聚變過程中不產生中子,所以放射性小,而且聚變反應過程易於控制,既環保又安全,所以有這種原材料做基礎的話,人類很快能掌握可控核聚變技術,並且實現高效、安全、廉價、清潔無汙染髮電。

那麼氦-3在發電方面的優勢有多大呢?對照比較一下就能發現,我國每年的發電都需要耗費大量的資源能源,其中消耗的能源相當於近50億噸標準煤,然而如果用氦-3聚變能的話,只需要20噸就夠了,即便是全世界每年的發電量,使用100噸氦-3也足夠了,所以氦-3發電的優勢非常明顯,它也被科學家們稱為"完美能源"。

然而氦-3在地球上含量非常少,已探明容易獲取的這種資源只有500公斤左右,也就是只有半噸,但是在月球表層的土壤中這東西含量卻高達100萬噸,是地球的200萬倍,足夠全世界發電使用1萬年。

看到這裡,可能很多朋友都有點蠢蠢欲動了,心想那就趕緊去月球上把這種東西弄回來啊!是啊,科學家們也這麼想,很多國家的領導層也這麼想,而且也早有人預言,因為氦-3具有的能源優勢,將來的月球或成為世界各國爭奪的能源「波斯灣」。

那麼為啥還不見人類在這方面有所行動呢?主要的原因實際上是對現階段的人類來說開採月球能源還是一個很難做到的事情,首先人類必須先在月球上建立人類能居住的基地,再把很多開採設備弄到月球上,而且還必須保障地球與月球之間的人與貨物的來回運輸,這需要很多大推力火箭把各種東西發射到月球,也需要從月球把東西發射回來,其他各方面的技術也需要很成熟才行。

不僅如此,在月球上提取氦-3也並不容易,首先需要將月球土壤加熱到700攝氏度以上,而由於月球上沒有氧氣,不容易用燃燒的方式進行,因此把氦-3提取出來也很麻煩。所以我國探月工程的一大目標就是找氦-3,

不過這些技術問題以後終究會被解決的,如今世界各大國都有科學家圍繞月球上氦-3的儲量、採掘、提純、運輸等問題悄然進行著相關研究。我國在這方面也沒有閒著,我國探月工程裡面就包含一項重要計劃——對月球氦-3含量和分布進行一次由空間到實地的詳細勘察,為人類未來利用月球核能奠定堅實的基礎。

比如2015年是我國嫦娥3號衛星以及其所攜帶的玉兔月球車就曾經測量過月球的土壤層到底有多厚,實際上這對於我們計算月球氦-3含量意義重大,這是別的國家還沒有做過的事情,而我們也從中得到了較為可靠的月球土壤的厚度數據,報導說有專家認為前人的估計方法很可能普遍低估了月壤厚度和氦-3總儲量。

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    但其中只有氦-3和氦-4是穩定的核素,其它的氦同位素都極短命,甚至氦-2和氦-9到目前為止還只是理論上有,沒人能證明它們實際存在。在宇宙中,氦-3和氦-4是極其豐富的,不像地球表面那麼難找。氦在地球上最初就有,但它的含量遠低於宇宙中氦的含量,目前地球的地幔裡有7%的原始氦,這是因為在地球形成的過程中,像氫和氦這樣輕的氣體都上升到大氣層的上方,然後慢慢被太陽風吹到太空中去了。
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    同時,我們發現月壤中富含氦3,這是是一種核聚變清潔能源,且無汙染儲量大。地球上的氦3儲量很少,這主要來源於太陽。如果想要提純的話,成本就不用多說了,高的嚇人。 據了解,目前地球上能被人類使用的氦3總重量也不過才半噸左右。可是月球上卻有著極為豐富的氦3,數量之多,甚至達到了70多萬噸。
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