你根本就不了解月球:這種能源秒殺地球-月球,地球,能源,氦-3...

2021-02-08 快科技

149年前的今天,即1868年8月18日,天文學家發現了「氦」元素。氦-3是氦的同位素之一。

這種清潔、安全和高效率的未來新能源,為什麼大量存在於月球呢?

氦-3是一種無色、無味、無臭、性質穩定的氦同位素。

1996年,科學家發現氦-3具有作為核聚變燃料的非凡性能。


月球氦3開採基地宏景圖

採用氦-3為燃料的核聚變比用氫做燃料進行核聚變還要安全、清潔,效率更高,容易控制,產生的放射性物質微乎其微。

因此,即使將氦-3核電站建在鬧市區內也是安全的。

可惜的是,氦-3在地球上卻難覓蹤影。

據估算,氦-3在全世界的總儲量不超過100千克,而且大部分是由核彈頭中的氚衰變而成,即使加上深海氣井和火山氣中氚衰變的氦-3,全世界一年最多也僅能獲得10~20千克。


開採氦3想像圖

這點「產量」,即使用作科研也顯得捉襟見肘,哪裡還談得上用於核聚變燃料來發電呢!

那麼,氦-3還會藏在什麼地方呢?

科學家發現,氦-3在月球上儲量巨大,估計有100萬噸氦-3嵌附在月球表層,只需加熱到合適的溫度,90%以上的氦-3就會釋放出來。


月球基地想像圖

據估計,每年只需在月球上開採1500噸氦-3就可滿足全世界的能源需求了;整個月球上氦-3的總儲量,大約可供人類使用700年,這是個多麼誘人的數字啊!

氦-3罕見於地球,卻在月球上大量儲存,其主要原因在於,月球作為太陽風粒子的收集器,在形成至今的40億年時間裡,有2億~5億噸氦-3粒子打在月球表層10~50米深的土壤內。

由於月球自身沒有磁場,才使氦-3粒子能在月壤內「安營紮寨」。

相比之下,地球上的氦-3粒子在地球磁場的作用下,沿著地球磁力線慢慢擴散,最終被大氣層「俘獲」而消失。

月球還是「冶煉」氦-3的絕佳場所。

那裡的環境是高真空,低引力(僅為地球引力的1/6),溫度高,溫差大(白天可達130℃,晚上可降到-183℃),正好可將月壤加熱並實施氦-3和氦-4低溫分離。

雖然月地路程遙遠,但在月球上開採、加工氦-3,然後將其運回地球發電,其性價比還是很高的,整個過程耗能和發電產能之比高達1∶250。

據計算,飛船一次可從月球運回20噸液化氦-3,幾乎可供應美國一年所需的電力用燃料。

如果氦-3能在月球上直接發電,再輸送回地球,還可省去飛船運輸的費用呢!

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    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
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    提到月球礦藏,氦-3是一個不能不說的東西。科學家在月壤中發現了氦等放射性物質。經進一步分析鑑定,他們發現月球上存在大量的氦-3。氦-3是... 提到月球礦藏,氦-3是一個不能不說的東西。科學家在月壤中發現了氦等放射性物質。經進一步分析鑑定,他們發現月球上存在大量的氦-3。
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