氦-3，每噸價值200億元，為何月球有上千萬噸，而地球只有1噸？
- 發布時間：2023-01-06
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1、在核聚變反應過程中，較輕的原子核會聚合成較重的原子核，并因為質量的損失而釋放出大量的能量，與核裂變相比，核聚變的質能轉換率更高，并且其所需的核燃料也在宇宙中廣泛存在，所以如果人類掌握了可控核聚變，那就相當于擁有了幾乎用之不盡的能量。由于直接進行氫原子核（即質子）的核聚變反應所需要的條件太高，因此人類暫時還只能從更重的原子核入手，而在可選的核聚變燃料之中，氦-3（He-3）可以說是最完美的了。目前人類正在研究的是氘（D）和氚（T）的核聚變，氘氚聚變的優點是反應條件相對較低、釋放的能量高、反應所需核燃料相對比較容易獲取，但缺點是這種反應會產生大量的中子。（注：氘和氚都是氫的同位素，氘原子核由一個質子和一個中子構成，氚原子核由一個質子和兩個中子構成）
2、因為中子不帶電，所以沒有辦法進行磁約束，這樣就會造成核聚變裝置的內壁會持續遭到中子的轟擊，因此需要不斷地更換內壁，而換下來的材料也可能會因為具備放射性而變成“核廢料”，從而導致核聚變裝置的成本高昂，而且還不容易控制。需要注意的是，雖然第3種反應不會產生中子，但在反應過程中，核燃料中氘和氘卻可能發生核聚變（即第2種反應），這就可能會產生中子，相比之下，第5種反應不但釋放的能量高，并且還絕對不會產生中子，所以第5種反應才是最理想的，也正因為如此，氦-3才被認為完美的核聚變燃料。氦-3好是好，但地球上的氦-3卻少得可憐，根據科學家的估算，地球上已知的氦-3儲量只有500公斤左右，也就是半噸，這也導致了氦-3非常昂貴，大概每噸價值30億美元。
3、不過好消息是，探測數據表明，月球表面就存在著大量的氦-3，初步估計其儲量有上百萬噸，是地球氦-3儲量的200萬倍，按照人類目前的能量消耗水平，這些氦-3可供全人類使用1萬年之久。相信大家在感到欣慰之余，不免也對此感到有些忿忿不平。為何月球有上百萬噸氦-3，而地球只有半噸？我們知道，太陽的光和熱其實也是來自于核聚變反應，在太陽這樣的恒星內部，其核聚變反應主要是“質子﹣質子鏈反應”。
4、由此可見，太陽內部其實一直在產生氦-3原子核，現在重點來了，這些氦-3原子核并不會全部都參與到“質子﹣質子鏈反應”的第3步之中，它們中的一少部分會通過太陽的輻射層和對流層來到太陽表面，并最終隨著“太陽風”一起離開太陽。太陽風其實就是太陽發出的高速帶電粒子流，其速度很快（初速度可達每秒鐘數百公里），影響范圍可以高達120天文單位，而月球與太陽的平均距離僅有1天文單位，因此就會遭到太陽風的猛烈轟擊，久而久之，太陽風中的氦-3就在月球表面“堆積”起來了。
