氦-3，每吨价值200亿元，为何月球有上千万吨，而地球只有1吨？
- 发布时间：2023-01-06
- 发布者： 本站
- 来源： 原创
- 阅读量：
1、在核聚变反应过程中，较轻的原子核会聚合成较重的原子核，并因为质量的损失而释放出大量的能量，与核裂变相比，核聚变的质能转换率更高，并且其所需的核燃料也在宇宙中广泛存在，所以如果人类掌握了可控核聚变，那就相当于拥有了几乎用之不尽的能量。由于直接进行氢原子核（即质子）的核聚变反应所需要的条件太高，因此人类暂时还只能从更重的原子核入手，而在可选的核聚变燃料之中，氦-3（He-3）可以说是最完美的了。目前人类正在研究的是氘（D）和氚（T）的核聚变，氘氚聚变的优点是反应条件相对较低、释放的能量高、反应所需核燃料相对比较容易获取，但缺点是这种反应会产生大量的中子。（注：氘和氚都是氢的同位素，氘原子核由一个质子和一个中子构成，氚原子核由一个质子和两个中子构成）
2、因为中子不带电，所以没有办法进行磁约束，这样就会造成核聚变装置的内壁会持续遭到中子的轰击，因此需要不断地更换内壁，而换下来的材料也可能会因为具备放射性而变成“核废料”，从而导致核聚变装置的成本高昂，而且还不容易控制。需要注意的是，虽然第3种反应不会产生中子，但在反应过程中，核燃料中氘和氘却可能发生核聚变（即第2种反应），这就可能会产生中子，相比之下，第5种反应不但释放的能量高，并且还绝对不会产生中子，所以第5种反应才是最理想的，也正因为如此，氦-3才被认为完美的核聚变燃料。氦-3好是好，但地球上的氦-3却少得可怜，根据科学家的估算，地球上已知的氦-3储量只有500公斤左右，也就是半吨，这也导致了氦-3非常昂贵，大概每吨价值30亿美元。
3、不过好消息是，探测数据表明，月球表面就存在着大量的氦-3，初步估计其储量有上百万吨，是地球氦-3储量的200万倍，按照人类目前的能量消耗水平，这些氦-3可供全人类使用1万年之久。相信大家在感到欣慰之余，不免也对此感到有些忿忿不平。为何月球有上百万吨氦-3，而地球只有半吨？我们知道，太阳的光和热其实也是来自于核聚变反应，在太阳这样的恒星内部，其核聚变反应主要是“质子﹣质子链反应”。
4、由此可见，太阳内部其实一直在产生氦-3原子核，现在重点来了，这些氦-3原子核并不会全部都参与到“质子﹣质子链反应”的第3步之中，它们中的一少部分会通过太阳的辐射层和对流层来到太阳表面，并最终随着“太阳风”一起离开太阳。太阳风其实就是太阳发出的高速带电粒子流，其速度很快（初速度可达每秒钟数百公里），影响范围可以高达120天文单位，而月球与太阳的平均距离仅有1天文单位，因此就会遭到太阳风的猛烈轰击，久而久之，太阳风中的氦-3就在月球表面“堆积”起来了。
