100吨,给全球供一年的能源,嫦娥5号带回的罕见物质,真这么强?( 二 )


100吨,给全球供一年的能源,嫦娥5号带回的罕见物质,真这么强?
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实际上 , 我们是可以在地球上制造氦-3的 。氦-3是氚(氢的一种同位素)的衰变产物 , 科学家们可以通过用中子轰击锂原子来制造氚 , 待氚衰变后自然就能获得氦-3 。根据目前的太空运输技术 , 在成本权衡下 , 还是在地球上制造氦-3更划算 。
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然而……
氦-3真的这么神吗?
在核聚变发电中 , 有两个标准:一个是劳森标准(缩写为LC) , 即激发核聚变反应所需要的能量;另一个是每次核聚变反应的功率 , 以 , 以每次聚变兆电子伏(MeV/fusion)为单位测量(一定量的原材料能产生多少能量) 。还有一个次要标注:是否产生中子 , 因为产生的自由中子会损坏设备 , 从上面的内容我们得知 , 氦-3在核聚变中是不会产生中子的 。
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下面是一些常用的核聚变原材料的功率、劳森标准和是否产生中子的比较:
氘+氚:每次聚变产生17.6MeV , LC1 , 产生中子
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氘+氦-3: 每次聚变产生18.3MeV , LC16 , 产生中子(但不是在主反应中 , 而是在不可避免的副反应中)
氦-3+氦-3: 每次聚变产生12.9MeV , LC未知 , 科学家们推测为LC1 , 无中子
比较以上三种情况我们得知 , 氘+氚的组合 , 激发核聚变所需的能量不算太高 , 产生的能量功率比氘+氦-3稍低 , 特别突出的缺点是会产生中子 , 但这些中子实际上可以运用在其他的核反应堆中 。
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氘+氦-3组合 , 激发核反应的难度是其他组合的16倍 , 产生的能量最多 。氦-3+氦-3组合 , 尽管不产生中子 , 但产生的能力功率远远低于其他组合 。
因此 , 氦-3在实际的核聚变利用中 , 并没那么神 。虽然月球上有大量的氦-3 , 但运输困难 , 提取困难 , 而且核反应效率并不高 , 关于月球氦-3的传说或许只是一个画出来的大饼 。
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但这不是人类停止探索月球、探索太空的理由 , 人类心中的流浪火种 , 永远不会屈于地球这一隅之地 , 我们的目标永远是星辰大海!
【100吨,给全球供一年的能源,嫦娥5号带回的罕见物质,真这么强?】来源:寰宇科学新观察