如何获取氦-3:探索月球还是地球内部?美国“沃尔夫条款”的制定,限制了中国与美国在航天领域的合作,拉开了中美之间激烈竞争的序幕。竞争的核心之一是谁能更快地在月球上建立基地,以获取被誉为“无尽能源”的氦-3。但近年来,科学家的研究却发现地球内部也存在大量的氦-3,且一直在向外泄漏。这引发了一个问题:如何获取氦-3,探索月球,还是深入地球内部?氦-3来自哪里?氦-3在元素周期表中排名第二,属于惰性气体,分为氦-3和氦-4两种同位素。氦-4的量较大,而氦-3的数量相对较少。有研究证明,氦-3参与了宇宙早期的“造星”过程,也是宇宙内元老级别的物质。在早期的宇宙大爆炸后,随着其他成分一起产生,而在地球上氦-3的规模很小。
地球内部存在大量的氦-3然而,近年来的研究却发现,地球内部也存在大量的氦-3,且一直在向外泄漏。科学家们推测,氦-3来自于地球内部深处的岩浆岩石。在地球的内部,氦-3不断地向外逸散,但受到地壳的阻挡,只有一小部分能够逃脱到大气层中。此外,科学家们也发现,地球内部的氦-3量比以前预计的要多得多。获取氦-3的方法:探索月球还是深入地球内部?由于氦-3是最强的核聚变清洁能源之一,因此,谁能够更早地掌握氦-3,谁就有可能掌握未来的清洁能源市场。因此,在竞争激烈的航天领域,氦-3被视为太空竞赛的一个重要焦点。而中国和美国在竞争中也都采取了不同的策略,一方面探索月球,另一方面深入地球内部。探索月球月球上被认为是氦-3的重要来源。根据前苏联和美国的勘探数据,月球表面每立方米约含有1.4毫克的氦-3。
因此,在过去几年中,中国和美国都在积极探索月球,寻找氦-3的储量。中国在年成功地将“嫦娥三号”着陆在月球上,这也是人类首次月球软着陆。美国则计划在年前将人类送回月球,并在年前建立一个永久性的月球基地。但探索月球是一项极具挑战性的任务,需要投入大量的时间和人力物力,并且成本非常高昂。深入地球内部除了探索月球,深入地球内部也是获取氦-3的一种方法。在地球内部,氦-3主要存在于岩石和岩浆中。因此,对地球内部的探索也成为了获取氦-3的一个新方向。在年,日本千叶大学的科学家通过尝试利用钻井技术,成功地从地下1.5千米的岩石中提取出了超过20升的氦-3气体。而美国也计划开展类似的钻井计划,以获取更多的氦-3。
结论氦-3是未来最重要的清洁能源之一,而掌握氦-3的方法也成为了国际航天竞赛的一个重要焦点。虽然探索月球和深入地球内部都面临着诸多难题和挑战,但是由于其巨大的潜在价值,这些难题必将被克服。在未来的国际航天竞赛中,谁能更早地掌握氦-3的技术和资源,谁就能更早地领跑未来的清洁能源市场。地球上最稀缺的物质:氦-3地球上最稀缺的东西是什么?你会想到黄金、钻石或者鲸鱼油吗?但事实上,地球上最稀缺的东西是一个元素:氦-3。以往的研究一直认为,地球上的氦-3源于太阳星云,但是随着对这个元素的研究深入,我们发现这种气体在地球上的存在已经相当有限。那么,氦-3究竟是什么?为什么它这么稀缺?接下来,我们一起来了解一下。氦的构成氦是元素周期表中的第二个元素,是一种惰性气体。
就氦在地球上的构成来看,如果原子核是两个质子和两个中子,这便是氦-4。而氦-3的原子核内,同样有两个质子,但是却缺少一个中子。从具体数量来看,氦-4在氦元素中的占比,达到了99.%,而氦-3的占比只有0.%。所以它的量级少到近乎可以忽略不计。氦-3的发现20世纪初,美国堪萨斯州某处,据说发现了储量丰富的地下天然气。当地人雄心勃勃,准备大量开发使用。可当天然气井竖立起来,并准备搞一个盛大的点火仪式时,人们竟然发现,气井被点燃后,根本无法向外喷火。试了无数次后,还是无法点着。失望夹杂着恼怒,人们开始怀疑地下究竟有没有天然气。为了解开这个谜团,当地人随后又采集了大量的气体,送到一处大学进行化验。经过考证发现,送来的气体中确实含有天然气成分。但是还有另外的一种成分,导致了天然气无法被点燃。
彼时,科学家们并没有查找出,这另外的成分究竟是什么。后来人们才知道,这未知的成分就是氦。氦-3的稀缺性到了上世纪40年代,人类对氦-3的了解才逐步清晰起来。此后在对氦-3的进一步研究中,科学家发现这种气体存在的比例极低。现今普遍的观点是,地球表面已知探测到的氦-3总量,只有公斤左右。可以说,氦-3的数量非常有限,比黄金、钻石等珍贵资源更为稀缺。氦-3的应用氦气不易燃,而且很轻,因此常被用于气球的充气。但由于氦元素总体规模很小,有些人认为这样的行为是一种资源浪费。相应的,氦-3的规模就更小了。那么,氦-3还有哪些应用呢?在目前的技术水平下,氦-3主要应用于核磁共振成像和核反应堆的研究。而且由于氦-3的数量极少,因此它的价格也十分昂贵。在这个意义上来说,氦-3更多的是一种研究用途,而不是一种工业用途。
结语总之,氦-3是地球上最稀缺的物质之一。虽然它的应用范围有限,但是由于其珍贵的研究价值,氦-3依然备受科学家们的
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