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嫦娥五号带回的氦-3是什么?它可以干什么?

嫦娥五号带回的氦-3是什么?它可以干什么? 纽瑞德气体
2021-01-08
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2020年末,我国文昌航天发射场传来喜讯,长征五号运载火箭成功地将嫦娥五号探测器送到了预定轨道,开启了我国首次地外天体采样之旅。嫦娥五号为我们带回了两公斤月球土壤,令人失望的是月球土壤不含有机养分,不能种菜。但是月球上还有另个重要的物质-氦3,目前是已知的重要清洁能源。



其实,从20世纪90年代开始,包括中国、以色列、日本、印等国家在内,人类就掀起了新一轮的探月高潮,在这次探月高潮中,氦3这种神秘的元素成为世人共同的目标。目前地球上探明可以使用的氦3只有500千克,月球上探明的氦3有一百万吨!



氦3到底是什么呢? 

 

氦-3是氦的同位素,含有两个质子和一个中子。氦-3原本大量存在于太阳喷射出来的高能粒子流——太阳风中。在几乎没有大气的月球上,太阳风直接落到月球表面,日积月累,在月面的沙粒、岩石中,氦-3的含量越积越多,成了月壤重要的组成部分。


氦3究竟可以干什么呢?  

  

氦-3最吸引人类的就是它作为能源材料的优秀“潜质”。氘和氦-3可以进行核聚变,这种聚变不产生中子,所以放射性小,而且反应过程易于控制,可算是既无污染又安全。氦-3不仅可用于地面核电站,而且特别适合作为火箭和飞船的燃料,用于宇宙航行。从月球土壤中每提取一吨氦-3,可得到6300吨氢、70吨氮和1600吨碳。


据专家计算,如果采用氦-3核聚变发电,美国年发电总量仅需消耗25吨氦-3;中国1992年的年发电总量只需8吨氦-3,全世界一年有100吨氦-3就够了。以目前全球电价和空间运输成本算,1吨氦-3的价值约40亿美元,而且随着空间技术发展,空间运输成本肯定将大大下降。最近法国科学家宣布,2030年,利用氦-3进行核聚变发电将实现商业化。据估算,月球上有300万到500万吨的氦-3储量,能够支持地球7000年的电量!


另外氦-3在军事、医学等方面也有广大的神通,难怪1克氦-3要比1克黄金贵重三十几倍呢!



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