-
UID: 1627269 
-
- 注册时间2012-09-03
- 最后登录2024-11-29
- 在线时间32116小时
-
- 发帖282340
- 搜Ta的帖子
- 精华2
- 金币70241
- 道行36950
- 原创108
- 奖券39
- 斑龄0
- 道券0
- 获奖0
-
访问TA的空间加好友用道具
UID: 1627269
- 发帖
- 282340
- 金币
- 70241
- 道行
- 36950
- 原创
- 108
- 奖券
- 39
- 斑龄
- 0
- 道券
- 0
- 获奖
- 0
- 座驾
-
- 设备
-
- 摄影级
-
在线时间: 32116(小时)
注册时间: 2012-09-03
最后登录: 2024-11-29
|
—
本帖被 xgch 执行加亮操作(2023-05-29)
—
地球的引力牢牢锁住了大气层，磁场使得大气层不会被猛烈的太阳风刮走，保证地表的水分不会逃逸到空中。在这样的机制下，地球孕育出了许多生物，并最终进化出了人类。不过近日科学家发现，地球内部正在悄悄泄露着一种气体。虽然泄漏量不大，但由于身份特殊，有着无法比拟的价值，因此引起了科学家的高度关注。它的名字叫氦-3在化学元素周期表中排在第二，属于氦气的同位素气体。氦-3性质稳定，无色无味，最重要的是它是极具潜力的清洁能源，如果数量足够，它将会解决人类的能源危机，从根本上改变目前的能源结构。不过氦-3在地球上十分稀少。我们熟知的氦原子一般是氦-4，它的原子核由两个质子和两个中子组成，地球上绝大部分的氦都是氦-4，占到了地球氦元素的99.99986%。这是因为氦-4的来源十分广泛，除过接收宇宙中的物质外，还可以在地球上自然形成，一些放射性元素在衰变时就会产生大量的氦-4.虽然都是氦，但氦-3的情况就截然不同。它的原子核相比氦-4少了一个中子，导致它的占比非常低，在地球上仅占了0.000137%。不过在对月球的探测过程中发现，月球的氦-3储量非常多，至少大约有71.5万吨。但以目前的科技来看，要把氦-3从月球开采后再带回地球，其难度和费用都无法想象，因此眼下最重要的还是看看地球上到底有多少可供人们使用。过去人们认为，地球上的氦-3大约只有几百公斤。这样的储量几乎等同于没有，甚至还不够科学家做实验。但也有人相信地球上也存在着大量氦-3，只不过它保存于地核中，目前我们还没有探测到而已。美国新墨西哥大学的物理学家彼得.奥尔森也这样认为，于是他带领团队开展了一系列的研究，结果有了惊人的发现：地球内部竟然在不停的向外泄露氦-3。经过计算，地球每年大约会泄露2000克的氦-3，泄露的量并不多，但这意味着地球内部可能有更多的氦-3，另一方面，这还为科学家研究地球起源提供了重要的线索。现在的理论认为，太阳系诞生于一片原始星云。星云中的物质在引力的作用下凝聚形成了太阳，剩余的物质以同样的方式形成了太阳系的其他行星及其他小天体。如今在地核发现的氦-3进一步证实了太阳系的来源。这意味着星云地球在凝聚过程中，一部分氦-3也成为了地球的一部分，随着地壳冷却，它们就被封印在了地核。为了更好的还原这一事件，彼得.奥尔森对地球演化过程中氦的含量进行了模拟。他们从原始星云开始，首先是地球通过引力将周围的物质凝聚在一起，其中就包括氦-3，形成了最初的原始地球。随后一颗名为忒伊亚的行星撞向地球，地球和忒伊亚合二为一，撞击的碎片逃逸到太空后形成了月球。这样的撞击改变了地球内部氦-3的命运。由于撞击过于猛烈，导致地幔大部分被融化，许多氦因此逃逸了出去。但地核相对来说具有更强的撞击抵抗力，因此地核深处得以保留下来一部分氦-3.尽管它们没有随着撞击流失，但它们正在沿着火山脊系统从地核中泄露，也因此被科学家注意到。根据模拟，彼得.奥尔森认为，地核中应该还有一部分氦-3，不过含量可能远比不上月球。那么为什么从地球中诞生的月球氦-3的含量如此之多？这其实恰好得益于月球没有磁场氦-3很难在行星自然环境下出现，但太阳内部却一直在生产。太阳中的氦-3会通过太阳的辐射层和对流层来到太阳表面，并在太阳风的高速带电粒子流中冲向星际空间。月球由于自身没有磁场保护，所以会遭到太阳风的猛烈轰击。因此月球就像收集器一样，在40亿年间收集着太阳的氦-3，其间有2亿-5亿吨氦-3粒子被打在月表10-50米深的土壤内。而地球有磁场保护，大部分太阳风会沿着地球磁力线慢慢扩散，一小部分会被大气层俘获，最终也会消失，氦-3自然也无法在地球留存。就目前来看，氦-3仍然是最佳的清洁能源利用氚和氦-3的热核聚变反应，一公斤的氦-3就能产生10000千瓦的电，10吨的氦-3就能满足我国一年的能源需求。完善技术以后，月球上的氦-3储量足以为人类提供一万年能源需要的燃料，对人类社会将产生重大影响。相信在各国科研人员的不断努力下，从月球开采氦-3实现人类能源解放的梦想总有一天会实现。
|
