什么？地球泄气了？

发布时间：2023-08-14 14:03:55 所属栏目：动态来源：

导读：此前，有报道称：“科学家发现，有一种宇宙大爆炸后形成的氦-3气体正不断地从地球向外部泄漏。”地核分为内外核，外核是液态，内核推测是固态，主要是由铁、镍元素组成的高温、高密度的固态物质，其温度可

此前，有报道称：“科学家发现，有一种宇宙大爆炸后形成的氦-3气体正不断地从地球向外部泄漏。”地核分为内外核，外核是液态，内核推测是固态，主要是由铁、镍元素组成的高温、高密度的固态物质，其温度可达4000℃至6800℃。那么，地核中的氦-3气体到底从何而来，为什么科学家会如此关注这件事呢？

学过化学的朋友都知道，氦气是一种无色无味，密度很小的单原子气体，它的化学性质稳定，不容易与其他物质发生化学反应。氦元素在整个元素周期表中排第二位，根据氦原子核内中子数量的不同，又细分成多种同位素。地球上，绝大多数的氦原子核都是由两个质子和两个中子组成，也就是氦-4，其比例占地球上所有氦元素的99.99986%。此外，氦原子核的另一种稳定结构仅由两个质子和一个中子组成，称为氦-3，其含量仅占0.000137%。

氦-3的生成方式有很多，比如，我们可以利用氚的放射性衰变来获得。不过，氚的半衰期较长，有12年之久，用这种方式产生氦-3的效率很低。其实，宇宙中绝大部分氦-3都来自于138亿年前的宇宙大爆炸。它与地球起源有什么关联呢？

宇宙中的星云是由气体和尘埃组成的，大部分是氢气，其次是氦气，还有其他金属和非金属元素。一颗庞大的星云是形成我们太阳系的原始胚胎，它处于不断的旋转之中。

学术界普遍认为，地球是在太阳星云向太阳星系转变过程中应运而生的，它不断聚合那些飘浮在星云中的岩石和尘埃，然后挤压成形。在这一发展过程中，地球产生的引力将星云中的气体吸引到地球周围，飘浮在太阳系中的氦-3也顺理成章地被带入到地球内核之中。

目前，人类进行的关于核聚变的研究是建立在以氘和氚为核燃料基础上的，这两种核燃料虽然反应条件苛刻，但是它们在地球上的储量可观，且释放的能量大，受到科学家们的青睐。

美中不足的是，氘和氚聚变过程中会释放出大量中子，这些中子本身不带电荷，无法被磁场所束缚。这些种子带有极高的能量，会直接轰击到内壁材料上，材料表面出现大量缺陷，造成内壁损伤，影响材料的力学性能，带来很严重的安全隐患。为了推动核能的发展和生产，所有科学工作者正在探寻更加安全可靠的核燃料方案。

而氦-3恰恰就是这样一种近于完美的核燃料，其聚变反应过程不会向外释放中子，只会释放带正电荷的质子。质子在磁场中可以得到有效的磁约束，因此聚变反应的安全性大大提高，不会产生过多的核废料。只可惜地球上的氦-3含量太少，已探明可供人类开采的储量只有500千克左右，根本无法投入大规模生产。难道人类注定要与这种理想的核燃料擦肩而过吗？

月球，这个陪伴了地球45亿年的天然卫星，已经被探测到至少拥有100万吨的氦-3储量。根据现有的提取速率，估算这股储备可供人利用整整的一万年份。

2020年，嫦娥5号探测器成功发射，首次完成对月球的自动采样返回工作，带回了1731克月球土壤。通过对这些土壤的研究，我们对如何提取月壤中丰富的氦-3资源有了更多的想法。

相信随着核工业技术和航空航天事业的发展，对于月球氦-3等资源的开发一定能够实现。或许就在不远的将来，在月球与地球之间，来来往往的宇宙飞船会向人类输送丰富的氦-3资源，届时，人类的科学研究一定会达到一个新的高度，让我们对未知的星际空间有更深入的认识和了解。

（编辑：汽车网）

【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容!