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    未來氦-3的重要來源-月球

    2015-9-15 14:23:37

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    1986年9月，美國(guó)威斯康星大學(xué)L.J.Wittenberg等[5] 在研究月球土壤樣品數(shù)據(jù)后證實(shí)，月球表層土壤存在大量He-3.據(jù)估算，資源總量可達(dá)100萬t~500萬t。研究指出，He-3原本大量存在于太陽噴射出來的高能粒子流-太陽風(fēng)中。在幾乎沒有大氣的月球上，太陽風(fēng)直接落在月球表面，日積月累，在月面的沙粒，巖石中He-3的含量越積越多，成為月壤重要哦的組成部分。相信在不久的將來，月球上的He-3能夠被用來為人類服務(wù)。圖1給出了從月球獲取He-3的技術(shù)路線。首先，利用太陽能將月壤加熱到300K，分離出燃料氫，通過輻射器和冷凝器將溫度降低到50K以獲得生活所需的水、二氧化碳和氮?dú)獾?；最后將溫度進(jìn)一步降低到1.5K，進(jìn)行同位素分離以獲得He-3獲得1t的He-3，同時(shí)還可得到其他有用的副產(chǎn)品，如6100t的氫、3100t的He-4、3300t的水等等。其中He-3資源特別重要，單單利用He-3的核聚變能來發(fā)電一項(xiàng)，只要有100tHe-3就能滿足全世界一年用電量的要求。這大大激發(fā)了人們對(duì)大規(guī)模獲取He-3的濃厚興趣；如果能夠解決好地球和月球之間的低成本，高可靠性的往返運(yùn)輸問題，在欲求上建立如圖1所示的加工基地，那么人類將獲得一大筆寶貴的財(cái)富。這也許是從20世紀(jì)90年代開始，美國(guó)、俄羅斯、中國(guó)、以色列、日本、印度等國(guó)加競(jìng)相掀起了新一輪的探月科學(xué)研究高潮的的一個(gè)重大原因。
    圖1 
     
     
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