氦氣是一種用途廣泛的珍貴資源,航空航天、軍事研究、醫(yī)療科技以及工業(yè)生產(chǎn)和民用娛樂都離不開氦氣。氦氣是宇宙中第二豐富的元素,不過在地球上的含量卻非常稀少,實(shí)際上地球上的氦氣僅僅來自于少量的天然氣井,氣藏氦氣的含量大概占天然氣中的0.5%至7%左右,2%左右時就值得人類去進(jìn)行商業(yè)開發(fā)了,因此氦氣價格也居高不下!作為稀有氣體,氦氣同位素也同樣受到關(guān)注。穩(wěn)定的氦氣同位素有2種,一種是氦3一種是氦4。氦3主要源于核彈的拆解(聽上去很可笑,但實(shí)際如此),而氦4就來自于天然氣提取。氦3是一種被多個國家大量需求的珍貴物資,而科學(xué)家設(shè)想的清潔核動力能源就離不開氦3。那么氦同位素氦3的來源你了解么?
氦同位素氦3的來源主要依靠氚的放射性衰變。氦氣主要有兩種同位素成分:氦3(He3)及氦4(He4),前者來自核子彈,幾十年前美蘇冷戰(zhàn)和解,蘇俄拆解不少核子彈,當(dāng)時的氦3氣體全來自于此,但當(dāng)后續(xù)沒有核彈可拆解,氦3就此斷了供應(yīng)。氦3主要來源于核反應(yīng)堆中產(chǎn)生的氚的放射性衰變。氚是氫的放射性同位素,純氚是氫彈的成分,因此,在長達(dá)數(shù)十年的時間里,美國和蘇聯(lián)都保存有大量的氚,并出售從中而來的氦-3。但是,冷戰(zhàn)結(jié)束以后,美國和俄羅斯減少了氚的儲存量。在2009年之前,DOE每年供應(yīng)6萬升的氦-3;在2009財政年度,DOE只供應(yīng)了3.5萬升的氦-3。俄羅斯每年也只提供幾千升的氦-3;加拿大從民用反應(yīng)堆中積累了氦,如果提純,一次可提供8萬升的氦-3,之后每年可提供幾千升。
氦同位素氦3的來源之二就是月球!雖然地球上氦3的存量讓人感到失落,但是好消息是月球表面的土壤中含有豐富的氦3!太陽風(fēng)中含有大量離散的氦3,當(dāng)太陽風(fēng)從月球表面呼嘯而過時,月球表面那些稀松的土壤中就保留了大量的氦3。根據(jù)預(yù)測月球上的氦3資源有100W-500W噸,而中國如果用氦3發(fā)電一年只需8噸氦3,全球也只需要100噸每年!這真是個好消息!隨著人類航空技術(shù)的日益發(fā)達(dá),也許不久的將來我們就能從月球上開采氦3資源了!
氦同位素氦3的來源總結(jié)起來有兩種,一種是氚的放射性衰變,一種就是月球上的氦3資源了!不過后者想要獲得目前還不大現(xiàn)實(shí)。想了解更多相關(guān)知識,可以閱讀“新能源拯救未來,氦同位素大放光彩”。請關(guān)注武漢紐瑞德特氣!