月球上面的氦—3有500萬噸,發電可讓地球使用上萬年

1985年,專家們通過分析“阿波羅”載人登月飛船帶回的月壤和月岩樣品,發現月球上有大量的核聚變物質氦—3。氦—3是一種清潔、安全和高效的核聚變燃料。在地球上,氦—3資源非常稀缺,專家估計,地球上的氦—3總量不足15噸。

​根據探測結果分析,月球除了極少數非常陡峭的撞擊坑和火山通道的峭壁可能有裸露的基岩外,整個月球表面都覆蓋著一層厚度為1~20米的月壤。由於太陽風粒子可以直接注入月壤之中,使月壤富集太陽風粒子成分,尤其是稀有氣體氦—3。據專家估算,月球上的氦—3儲量有100萬~500萬噸,如果每年發射2~3艘載重50噸的貨運飛船到月球上去,從月球上運回100~150噸的氦—3,經過核聚變,其發電量可供全人類使用1年。

月球上面的氦—3有500萬噸,發電可讓地球使用上萬年

根據計算,獲得1千克氦—3大約需要處理20萬噸月壤,從月壤中提取氦—3,可以用移動式開採設備挖掘月壤,再對月壤進行分離和篩選,把氦—3含量高的月壤分離出來。經粉碎,使它們變成尺寸小於20微米的月壤顆粒,然後放入真空加熱的釋氣爐內,加熱到600℃,此時植入月壤中的太陽風成分便可以釋放出來。

以上方法得到的氦是氦—3和氦—4的混合氣體,還需要把它送入低溫分餾塔進行兩種同位素的分離。在分餾塔內,溫度低達—271℃,氦—4在—269℃時變為液體,而氦—3在—270℃時變為液體。液態氦—4的密度比液態氦—3高1倍多,可以利用這一密度差造成的比重差別,把它們分離開來。

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月球表面溫度白天高達130℃,夜晚則可降到—150℃以下。因此,可以在白天從月球土壤提取含有氦—3的混合氣體,並在夜晚對其進行分離,以節省所消耗的能量。由月球土壤加熱得到的混合氣體中還含有大量的氫和氮,它們同樣可以通過低溫分餾來分離掉。

​將氦—3運到地球上來作為發電的燃料,不存在月球太陽能電站所遇到的向地球送電的困難。它很可能真的會在21世紀內開始成為人類的綠色能源。據估計,月球上的氦—3足夠我們人類使用上萬年。

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