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He3开采
2024/09/21 11:27:13瀏覽14|回應0|推薦0


He3几乎是均匀地分布于整个月壤中,它并没有形成明显的富集区。根据H.Hintenberg等,Science,167,543(1970)所发表的结果,当月壤加热到约一千摄氏度时,每克释放出2.6-3.0立方厘米(标准状况)的气体。其中氦气的摩尔分数是百分之十七左右。作者给出的数据是0.52立方厘米氦气/克月壤。根据J.G.Funkhouser等,Science,167,561(1970)进一步的工作,证明了在月壤中所含的几种稀有气体中,氦4和氦3的摩尔比介于2430-2540之间,也就是说得到的氦气中,氦3的含量只有约二千五百分之一。根据这些数据可以计算出,每克月壤中只蕴含了2.1*10^(-4)立方厘米的氦3,换算成质量密度只有2.8*10^(-8)克氦3/克月壤。那么,为了得到10吨氦3,就需要大概3.5亿吨的月壤,根据月球13号的探测结果,月壤的密度大概是0.8克每立方厘米,那么可以计算出3.5亿吨月壤体积是4.375亿立方米。提取氦3方法上的困难:月壤的成分是硅酸盐和氧化物,都是化学性质稳定、难溶的无机固态物质,这些物质内部有许多孔隙和洞穴吸附气体,为了将气体彻底赶出需要加热到较高的温度,比如上文提到过的一千摄氏度。对于超过四亿立方米的月壤而言,要加热到哪怕几百摄氏度,都需要巨大的能量和庞大的设备。刚才说的只是加热月壤得到一批混合气体,而得到高纯氦3可能是更麻烦的问题。要想得到10吨氦3意味着同时会产生2.5万吨的氦4和数万吨、数十万吨的其它低价值气体(必须提醒的是,对于核聚变而言,燃料的纯度必须很高,杂质的混入会严重干扰破坏反应过程)。氦3和氦4性质非常接近,对它们的分离是是非常麻烦的,尤其是在其含量如此低微的条件下。在工程上来说,也许需要的工厂是可以在月球上建造的,但是为了建设和维持这个工厂,需要有多大的投入?
( 知識學習科學百科 )
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