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氦-3是氦的同位素之一,元素符号为3He,它的原子核由二颗质子和一颗中子所组成,是稳定同位素,很轻。利用氦-3的核聚变反应堆可以产生高效的核电,不会产生废物,其放射性也可忽略不计,被认为是21世纪人类社会的完美原料。但氦-3在地球上分布极少,最多只有500公斤。
研究发现,太阳持续不断释放氦-3,地球的磁场和厚厚的大气层几乎使氦-3无法抵达地球表面,但月球数十亿年来一直在积聚氦-3。根据计算,从月球表面到底下数米深的地方,有大约110万吨氦-3,以目前的能源消费速度,全世界一年的发电量只需要100吨的氦-3就能完成。如果把氦-3作为可控核聚变能源燃料,它将有可能成为解决今后地球人类长期能源发展需求的重要原料。利用氦-3作为燃料的核聚变可大大降低世界对化石燃料的依赖,大幅提高人类生产力。
至于如何把氦-3从月球拿回来,科学家也有了设想:第一步是要开展资源勘查工作,看月球表面什么地方氦-3最集中。在此之后才能进行试验性的开采并考虑在月球上建工厂。首先,需要专门的机械去收集月球表面上的土,再将这些土加热至600度之后,就会分离出气体氦,然后从氦分离出它的同位素——氦-3。下一步就得将氦-3气体液化,以便于运输。最后一步是将液化的氦-3用航天飞机运回地球。一般来说,航天飞机一昼夜便能一次性将20吨氦-3运回地球。全球每年所需能量原料只需航天飞机飞四五次(2.5—3亿美元/次),所以月壤中的氦-3具有巨大的开发利用前景。虽说开采和运输氦-3的方案非常复杂,需要花费很大的劳动力,而且耗资巨大,但确是可以实现的。据科学家计算,利用月球开发的氦-3发电的成本只是现在核电站发电成本的1/10。
目前氦-3的开发利用已受到世界不少国家的关注,除了中国正积极发展自身的探月技术之外,包括美国在内的西方国家也在酝酿开采月球资源的计划。世界各国纷纷进行探月竞争的原因之一,即是为了确保拥有被认为是下一代核聚变发电燃料的氦-3。
不过,人类想要获得纯净、清洁的氦-3还需要很长的路要走。马拉德空间科学实验室行星科学部门负责人安德鲁·科茨对利用氦-3的可行性提出了质疑,至少地球与月球之间的运输方式尚不完善。他说:“我们在地球上尚未实现聚变发电。这是一个好主意,但还是空中楼阁。”的确,以人类现有的技术和能力,目前还无法做到用氦-3来作为人类使用的能源,比如说:目前大规模受控核聚变的技术尚不具备等。但是随着科技的不断发展,科学家相信会克服这些困难,最终实现对月采矿的伟大工程。因此,有些国外的科学家认为:要实现这个目标需要联合世界上的最好科研力量,当然也还需要足够的资金支持。(本文根据相关媒体报道和网站信息整理)
研究发现,太阳持续不断释放氦-3,地球的磁场和厚厚的大气层几乎使氦-3无法抵达地球表面,但月球数十亿年来一直在积聚氦-3。根据计算,从月球表面到底下数米深的地方,有大约110万吨氦-3,以目前的能源消费速度,全世界一年的发电量只需要100吨的氦-3就能完成。如果把氦-3作为可控核聚变能源燃料,它将有可能成为解决今后地球人类长期能源发展需求的重要原料。利用氦-3作为燃料的核聚变可大大降低世界对化石燃料的依赖,大幅提高人类生产力。
至于如何把氦-3从月球拿回来,科学家也有了设想:第一步是要开展资源勘查工作,看月球表面什么地方氦-3最集中。在此之后才能进行试验性的开采并考虑在月球上建工厂。首先,需要专门的机械去收集月球表面上的土,再将这些土加热至600度之后,就会分离出气体氦,然后从氦分离出它的同位素——氦-3。下一步就得将氦-3气体液化,以便于运输。最后一步是将液化的氦-3用航天飞机运回地球。一般来说,航天飞机一昼夜便能一次性将20吨氦-3运回地球。全球每年所需能量原料只需航天飞机飞四五次(2.5—3亿美元/次),所以月壤中的氦-3具有巨大的开发利用前景。虽说开采和运输氦-3的方案非常复杂,需要花费很大的劳动力,而且耗资巨大,但确是可以实现的。据科学家计算,利用月球开发的氦-3发电的成本只是现在核电站发电成本的1/10。
目前氦-3的开发利用已受到世界不少国家的关注,除了中国正积极发展自身的探月技术之外,包括美国在内的西方国家也在酝酿开采月球资源的计划。世界各国纷纷进行探月竞争的原因之一,即是为了确保拥有被认为是下一代核聚变发电燃料的氦-3。
不过,人类想要获得纯净、清洁的氦-3还需要很长的路要走。马拉德空间科学实验室行星科学部门负责人安德鲁·科茨对利用氦-3的可行性提出了质疑,至少地球与月球之间的运输方式尚不完善。他说:“我们在地球上尚未实现聚变发电。这是一个好主意,但还是空中楼阁。”的确,以人类现有的技术和能力,目前还无法做到用氦-3来作为人类使用的能源,比如说:目前大规模受控核聚变的技术尚不具备等。但是随着科技的不断发展,科学家相信会克服这些困难,最终实现对月采矿的伟大工程。因此,有些国外的科学家认为:要实现这个目标需要联合世界上的最好科研力量,当然也还需要足够的资金支持。(本文根据相关媒体报道和网站信息整理)