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人类欲向月球要能源

2000-08-01 来源:光明日报 方祥生 我有话说

我们视月亮为能源基地,那是一个几乎取之不尽的能源仓库,这是美国威斯康新大学聚变技术研究所所长杰拉尔德·库尔琴斯基日前在一次国际学术会议上说的。

他说,研究人员在分析从月球带回的岩石时发现,它们带有地球上罕见的氦—3。氦—3来自太阳,是随太阳风进入宇宙的。但它在宇宙中太稀薄,无法利用。因为这些离子带电,想浓缩必须有两个条件,一是没有磁场,二是不能有大气压。在地球附近的星球中,只有月球具备这些条件。这也是月球岩石表面带有氦—3的原因。在茫茫宇宙中,在时间的长河中,月球经受过无数次的撞击,等于把月球表面翻耕了一遍,形成了可达10米厚的氦—3矿层。

氦—3被科学家视为第二代能源,它的能量含量非常高。按目前的石油价格计算,1吨氦—3的能含要等于40亿美元的石油。只要4吨氦—3就可满足美国的用电需求。美国的宇宙飞船只要飞2趟就够。目前,一些工程技术专家正在进行开采研究。基本思路是让挖掘机器人将矿石吸进一台真空清洗设备。清洗设备的顶上按装太阳能集流箱,用太阳能将清洗剂和矿石加温至摄氏700度,使矿石中的氦—3分离,然后再将矿渣吐出。

科学家测算,每提取1吨氦—3,可产生6000吨氢气、3000吨水、氮气和碳。这些副产品可以使人们在月球上生存。美国宇航局表示,去月球采矿,原则上是可能的。

然而,要让氦—3的能量全部释放出来,关键是聚变炉。库尔琴斯基所长说,一般情况下,科学家用重氢对氚进行聚变试验。这种方法的缺陷是,氚有辐射,而且80%的能量会以中子放射的形式丢失。他们建成了世界上第一台重氢对氦—3的聚变炉。经过18个月的实验室试验,运行稳定。聚变炉可随时关启,也可连续运转。聚变中会产生质子和氦—4原子,没有辐射。但如果2个重氢原子相撞,在半数情况下会产生中子,即有辐射。他们的下一个目标是建造氦—3对氦—3的聚变炉。这样,只会产生质子和氦—4,可以完全避免辐射,为向月球要能源迈出关键的一步。

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