氦-3人类未来的新能源(氦3介绍?)

中亿财经网 gengxing 2023-06-26 16:00:23

1. 氦3介绍?

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。muF中亿财经网财经门户

氦-3最吸引人类的就是它作为能源材料的优秀“潜质”muF中亿财经网财经门户

2. 月球的氦-3的来源是?

月球上的氢元素受到宇宙中各种射线的辐射导致发生物理变化形成氦-3,利用氘和氦3进行的氦聚变可作为核电站的能源,这种聚变不产生中子,安全无污染,是容易控制的核聚变,不仅可用于地面核电站,而且特别适合宇宙航行。据悉,月球土壤中氦3的含量估计为715000吨。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。从目前的分析看,由于月球的氦3蕴藏量大,对于未来能源比较紧缺的地球来说,无疑是雪中送炭。许多航天大国已将获取氦3作为开发月球的重要目标之一。 muF中亿财经网财经门户

3. 一克氦3等于多少煤?

其发热量相当于200吨标准煤。muF中亿财经网财经门户

 氦-3是一种清洁、安全和高效率的核融合发电燃料。开发利用月球土壤中的氦-3将是解决人类能源危机的极具潜力的途径之一。muF中亿财经网财经门户

氦-3等同位素气体的分离主要方法有气体扩散法离子交换法、气体离心法,另外还有蒸馏法、电解法、电磁法、电流法等,其中以气体扩散法最成熟。“浓缩”的使用涉及旨在提高某一元素特定同位素丰度的同位素分离过程,例如从天然铀生产浓缩铀或从普通水生产重水。muF中亿财经网财经门户

4. 太阳系有氦3的星球?

太阳系有氦3的呈球是地球唯一的卫星月球。月球离地球只有38万千米,美国曾有宇航员,前苏联也发射过月球探测器,现在印度也发射了探测器,我国后来居上实现绕落回三步走。釆样分折证明月球有高含量的氦3,是未来人类解决能源问题提供资源。muF中亿财经网财经门户

5. 可以人工制造氦3吗?

不可以。氦-3的提取是一个极其复杂的过程。人们首先需要将月球土壤加热到700摄氏度以上,才可以从中提取到氦-3。开发、运送月球上的能源也有很多难题需要解决。因为使用氦-3的热核反应堆中没有中子(氦-3与氘进行热核反应只会产生没有放射性的质子),故使用氦-3作为能源时不会产生辐射,不会为环境带来危害。muF中亿财经网财经门户

但是因为地球上的氦-3储量稀少,无法大量用作能源,同时人工也无法制造氦3。muF中亿财经网财经门户

6. 氦三为什么是最好的核聚变材料?

1、氦-3不具有放射性,所以比起现在用于核聚变的氚以及核裂变的铀与钚来说,它更容易储存运输,不会对环境造成污染,是一种清洁能源。muF中亿财经网财经门户

2、虽然氦-3+氘模式相较于氘+氘模式和氘+氚模式核聚变需要更高的反应温度,但是现有的激光加热技术与磁力约束技术完全可以实现氦-3的核试验,不需要进行大量新技术的开发。muF中亿财经网财经门户

3、氦-3核聚变可以跳过热量转化,直接转变成电能。传统核裂变式发电厂,需要通过核裂变产生热量,然后加热水,通过水蒸气来推动蒸汽轮机产生机械能,最后传递到发电机产生电能,这个过程中每一步都会造成能量损失,其中仅水蒸气推动蒸汽轮机造成的能量损失就达到60%以上。而氦-3+氘模式的核聚变可以直接产生质子,然后直接转变成电能,由于没有热力转换,它的能量转化效率可能接近70%。muF中亿财经网财经门户

4、氦-3与氦-3在聚变过程中不产生中子,不会造成放射性污染,而且由于中子呈电中性,现有的磁约束对中子是无可奈何的,所以对现有的氢同位素聚变来说氦-3聚变对聚变设施要求更低,反应更容易控制。muF中亿财经网财经门户