嫦娥五號將順利帶回「月亮土」,讓很多國人興奮,甚至高喊「月球挖氦-3」。然而這篇文章可能要讓那些興奮的人失望了,我只講述事實,不要噴我啊!
首先,我先講下什麼是氦-3,氦-3是稀有氣體氦氣的同位素氣體,化學符號3He,沒錯,它也是一種稀有氣體,那麼為什麼帶個3呢?因為它含有兩個質子和一個中子,這個道理大家初中也學過,如果是二顆質子和二顆中子那就是氦-4了。氦-3氣體具有無色,無味,無臭穩定的特性。
這樣說很多人不懂,那麼我們先從它的形成說起。氦-3以及氦「家族」並非地球所自帶的,更非月球自帶的,而是一種外來元素。這種元素對於地球來說可以說是一種殘缺變異的元素,這種元素的產生勢必要經過極高的高溫淬鍊,它大量形成於成千上萬度的太陽中。
太陽上有著速度達到200-800km/s的高速帶電粒子流,也就是太陽風,以強勁的速度擺脫太陽引力向宇宙發散微粒子。其中就有氦-3及氦「家族」,也就是為什麼,氦被稱為「太陽元素」。
然而,地球有大氣層的保護,進入地球的氦-3非常稀少,據說全球總量只有半噸。而在月球,幾乎沒有大氣,所以太陽風帶的粒子可以安然地落到月球表面,經過日積月累,在月球表面的沙粒、巖石中,氦-3越積越多,成為了月球土壤的重要組成部分。據科學家對月球的探測數據,月球上有高達500萬噸的氦-3儲量,這個數據很是驚人。
那麼,氦-3到底有什麼用處呢?
氦-3用處可是非常的大,它可以和氫的同位素氘(dāo)發生核聚變反應,產生能量。然而它們這種熱核反應堆中不會產生沒有中子,只會產生沒有放射性的質子。
這可是讓人興奮的事情,要知道通常核聚變都會產生大量放射性物質,對環境產生幾百上千年甚至上萬年的危害。像日本的福島核電站的核洩漏,已經讓全球的科學家頭疼不已。
而氦-3卻是可以沒有放射性物質的產生,就不會對環境造成損傷。這可是人類夢寐以求的清潔能源啊!
如果應用於航母、火箭、飛船,那真是動力十足,不怕洩漏,尤其用在航天事業,宇宙盡可任我飛啊!
另外應用於軍事領域,那可更厲害了,氦-3可以說是第四代甚至第五代的核武器的最核心原材料了,而他的威力超過沙皇炸彈。專治不服,丟過去,就炸那些不服的,炸完後完全沒有核輻射,對周邊國家沒有影響,土地也可以繼續使用沒有影響。
在醫療領域,氦-3有著實時成像能力,對磁共振成像效果非常好,也是最好的肺部檢測氣體。
所以說氦-3的好處很多,但是地球儲量實在太少了。氦-3可以用氚核通過β衰變得到,然而氚也是需要用其它方法高精尖的工業方法產生,成本非常高。
由於近年來,某些國家核彈頭壽命陸續到期,核彈頭拆解率需要越來越多的氦-3氣體用於中子探測。這讓原本就稀有的氦-3價格更是飛漲。
那麼,嫦娥五號如果順利帶回「月亮土」,是不是就有希望獲取月球上那高達500萬噸的氦-3了?
要知道,據科學家研究,10噸的氦-3就可以滿足我國全國一年的能源需求,100噸的氦-3就能滿足全世界一年的能源需求。然後根據月球上的氦-3的儲量,能夠支撐地球10000年的能源需求!
我上篇文章說美國放棄了繼續探月的計劃,轉而對火星進行探測。那麼美國那麼聰明的國家為什麼會放棄月球上的氦-3那麼大的寶貝?
因為首先美國內部的科學家和高層論證了成本遠遠大於實用價值。
第一,美國已經打敗蘇聯,政治目的達到了;
第二,耗資巨大,讓美國高層感覺不如投入其它領域回報更多;
第三,美國人口少,能源消耗並不是很大 ;
第四,美國利益集團的幹擾,美國把控了全球大部分的石油等等原因。
而我們中國人口眾多,更加迫切解決能源問題,並且國人都有一個飛天夢,對於軍事裝備少投入點,也沒有放棄對宇宙的探索。一句話,中國更有格局!
不過,我們不能高興太早,我們只能挖回一點土來,只有區區2公斤,這也是一個突破了。
未來對月球的開採獲取氦-3那是很漫長的過程,首先要建立一個完備的月球基地,肯定是要選擇現場開採提取,若要把土運回地球那可就工程更加浩大了。
據資料顯示,需要將月球土壤加熱到700攝氏度以上來提取氦-3,每提取一噸氦-3就要產生6300噸氫、70噸氮和1600噸碳。照這樣看,這提取工藝肯定是一個極其複雜的過程。
耗資耗時,那是沒得說了,沒有百八十年估計夠嗆。
再回來看它的優勢反而顯得不太明顯了,現在應用的核材料氚、氘等地球上的儲備,足夠使用百億年。雖然產生大量的核輻射,只要做好防護措施也是安全的。
所以說,中國的探月計劃任重而道遠,這是一個長期持久的過程,不是一蹴而就的。我們不能過分的興奮,但也不能失望,未來的能源發展肯定要依賴於外星球,也許幾十年幾百年,但是我們一定要堅信人類的潛力無限,以後肯定可以達到宇宙任我飛!