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導語149年前的今天，即1868年8月18日，天文學家發現了「氦」元素。氦-3是氦的同位素之一。十萬個為什麼：這種清潔、安全和高效率的未來新能源，為什麼大量存在於月球呢？氦-3是一種無色、無味、無臭、性質穩定的氦同位素。1996年，科學家發現氦-3具有作為核聚變燃料的非凡性能。月球氦3開採基地宏景圖採用氦-3為燃料的核聚變比用氫做燃料進行核聚變還要安全、清潔，效率更高，容易控制，產生的放射性物質微乎其微。因此，即使將氦-3核電站建在鬧市區內也是安全的。可惜的是，氦-3在地球上卻難覓蹤影。據估算，氦-3在全世界的總儲量不超過100千克，而且大部分是由核彈頭中的氚衰變而成，即使加上深海氣井和火山氣中氚衰變的氦-3，全世界一年最多也僅能獲得10～20千克。開採氦3想象圖這點「產量」，即使用作科研也顯得捉襟見肘，哪裡還談得上用於核聚變燃料來發電呢！那麼，氦-3還會藏在什麼地方呢？科學家發現，氦-3在月球上儲量巨大，估計有100萬噸氦-3嵌附在月球表層，只需加熱到合適的溫度，90%以上的氦-3就會釋放出來。月球基地想象圖據估計，每年只需在月球上開採1500噸氦-3就可滿足全世界的能源需求了；整個月球上氦-3的總儲量，大約可供人類使用700年，這是個多麼誘人的數字啊！氦-3罕見於地球，卻在月球上大量儲存，其主要原因在於，月球作為太陽風粒子的收集器，在形成至今的40億年時間裡，有2億～5億噸氦-3粒子打在月球表層10～50米深的土壤內。月球表面含有豐富的氦3資源由於月球自身沒有磁場，才使氦-3粒子能在月壤內「安營紮寨」。相比之下，地球上的氦-3粒子在地球磁場的作用下，沿著地球磁力線慢慢擴散，最終被大氣層「俘獲」而消失。月球還是「冶鍊」氦-3的絕佳場所。那裡的環境是高真空，低引力（僅為地球引力的1/6），溫度高，溫差大（白天可達130℃，晚上可降到−183℃），正好可將月壤加熱並實施氦-3和氦-4低溫分離。雖然月地路程遙遠，但在月球上開採、加工氦-3，然後將其運回地球發電，其性價比還是很高的，整個過程耗能和發電產能之比高達1∶250。據計算，飛船一次可從月球運回20噸液化氦-3，幾乎可供應美國一年所需的電力用燃料。如果氦-3能在月球上直接發電，再輸送回地球，還可省去飛船運輸的費用呢！支持我們請評論點贊☟☟☟公眾號ID：Science_China公眾科普 科學傳播科協官方微信 國家科普平台關注我們