作用 数量 来源 能说的就说吧

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/14 04:37:19
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He的同位素 两个质子一个中子
详见百科

氦3
原子量是3,两质子,一中子
氘和氦-3可发生核聚变反应,放出巨大的能量,可用来发电。
氦-3是氦的同位素,含有两个质子和一个中子。它有着许多特殊的特性。当氦-3和氦-4以一定的比例相混合后,通过稀释制冷理论,温度可以降低到无限接近绝对零度。在温度达到2.18k以下的时候,液体状态的氦-3还出现“超流”现象,即没有粘滞性,它甚至可以从盛放的杯子中“爬”出去。然而,当前氦...

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氦3
原子量是3,两质子,一中子
氘和氦-3可发生核聚变反应,放出巨大的能量,可用来发电。
氦-3是氦的同位素,含有两个质子和一个中子。它有着许多特殊的特性。当氦-3和氦-4以一定的比例相混合后,通过稀释制冷理论,温度可以降低到无限接近绝对零度。在温度达到2.18k以下的时候,液体状态的氦-3还出现“超流”现象,即没有粘滞性,它甚至可以从盛放的杯子中“爬”出去。然而,当前氦-3最被人重视的特性还是它作为能源的潜力。氦-3可以和氢的同位素氘发生核聚变反应,但是与一般的核聚变反应不同,氦-3在聚变过程中不产生中子,所以放射性小,而且反应过程易于控制,既环保又安全。但是地球上氦-3的储量总共不超过几百公斤,难以满足人类的需要。科学家发现,虽然地球上氦-3的储量非常少,但是在月球上,它的储量却是非常可观的。
为什么会这样呢?原来太阳在内部核聚变过程中,产生大量的氦-3,而这些氦-3经过太阳风的吹拂,落到周围的行星中,成为太阳系行星氦-3的主要来源。地球表面由于覆盖着厚厚的大气层,太阳风不能直接抵达地表,所以,地球上氦-3的天然储量非常低。据估算,在地球上,天然气矿床中已知的氦-3资源只能维持一个500兆瓦规模发电厂数月的用量,而地球大气中理论上的氦-3总量仅有10~15吨。但是,太阳风到达月球就不一样了。月球几乎没有大气,太阳风可直接抵达月球表面,它里面的氦-3也就大量地“沉积”在月球表面。科学家通过分析从月球上带回来的月壤样品估算,在上亿年的时间里,太阳风为月球带去大约5亿吨氦-3,如果供人类作为替代能源使用,足以使用上千年。
氦-3是一种清洁、安全和高效率的核融合发电燃料。如果采用氘和氦-3进行核聚变反应发电,美国年耗电量仅需消耗25吨氦-3,我国1992年的年耗电量只需8吨氦-3,全世界一年也仅需100吨氦-3就够了。以目前全球电价和太空运输成本计算,1吨氦-3的价值约40亿美元,而且随着太空技术的发展,太空运输成本将大大下降。最近法国科学家宣布,2030年氦-3核聚变发电将可能商业化
研究表明,1公斤氦3提供的能源,相当于俄罗斯莫斯科市6年的电力总消耗量。美国人估计,如果宇宙飞船一次运回20吨氦3,足够整个美国1年的电力总消耗;如果运回100吨,足够全球1年的总能耗。据了解,地球上的氦3蕴藏量非常稀少,只有15吨;而据初步判断,月球氦3储量约有5000000吨,可以解决地球五万年的电力能源总消耗。

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