未来理想的能源-氦3
氦-3是氦的同位素之一,比我们用来填充气球的氦-4少一个中子。
根据科学统计,根据人类目前的能源消耗水平,只有100吨氦-3能满足全球一年的能源供应。然而,在目前的人类技术水平上,地球上甚至没有一吨氦-3可供利用,所以所有的太空力量都转向月球。
科学研究表明,太阳上层产生的太阳风中含有4%的氦,氦-3/氦-4的比例约为1:2000。
与地球环境不同的是,月球没有磁场或大气,因此这些氦-3可以直接到达月球表面,最终停留在月球土壤中。
经过近46亿年的积累,月球浅层地壳中至少含有数百万吨氦-3,根据目前对全球能源消耗的估计,足以满足人类数百万年的能源消耗。
氦-3作为核燃料有许多优点:
1.l氦-3 N无放射性,因此比氚更容易储存和运输用于核聚变和用于核裂变的铀和钚。它不污染环境,是一种清洁能源。
2.虽然氦-3+氘模式比氘+氘模式和氘+氚模式核聚变需要更高的反应温度,但目前的激光加热和磁约束技术允许在不需要重大技术开发的情况下充分实现氦-3的核试验。
3.氦-3的熔炼可以从热转化为直接转化为电能。传统的核裂变电站需要通过核裂变产生热量,然后对水进行加热,将汽轮机推入水蒸气中产生机械能,机械能最终传递给发电机发电。在这一过程中,每一步都会造成能量损失,其中60%以上的能量损失是由单个涡轮机造成的。然而,氦-3+氘模式下的聚变直接产生质子,然后直接转化为电能。由于没有热转换,其能量转换效率可达70%左右。
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。
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