近日,我國(guó)航天宣布我國(guó)科學(xué)家在嫦娥5號(hào)月球樣品中發(fā)現(xiàn)了一種新礦物,并將其命名為“嫦娥石”,英文名為Changesite-(Y),該命名已經(jīng)得到國(guó)際的認(rèn)同,這是人類登陸月球以來發(fā)現(xiàn)的第6種月球新礦物。
嫦娥石到底是個(gè)什么東西?里面含有什么?相信屏幕前的你一定感到好奇,2022年9月11日,英國(guó)媒體《商業(yè)內(nèi)幕》的一篇報(bào)道揭秘了我國(guó)新發(fā)現(xiàn)的月球礦物“嫦娥石”,稱該礦物里面含有氦-3氣體(He-3)。
《商業(yè)內(nèi)幕》報(bào)道:從月球巖石顆粒中發(fā)現(xiàn)的新礦物嫦娥石呈柱狀晶體,類似水晶,屬磷酸鹽礦物,該礦物含有氦-3,這可能成為人類未來的能源,中國(guó)因此而計(jì)劃在未來10年內(nèi)執(zhí)行三次無人登月任務(wù)。
其實(shí),我國(guó)早就宣布過嫦娥5號(hào)樣品中含有令人欣喜若狂的物質(zhì)氦-3,整個(gè)地球氦-3只有500公斤,但月球上的氦-3儲(chǔ)量超過100萬噸,氦-3最初來自超級(jí)太陽風(fēng),月球是高真空環(huán)境,松散的月壤便于接收和儲(chǔ)藏氦-3,所以,嫦娥石礦物中含有氦-3,這早就是意料之中的事情。
氦-3是什么?目前,地球上人類能源主要分為兩大類,一類是傳統(tǒng)能源,另一類是新能源,煤、石油、天然氣屬于傳統(tǒng)能源,傳統(tǒng)能源能對(duì)空氣和周圍環(huán)境造成嚴(yán)重污染,被認(rèn)為是導(dǎo)致全球變暖的主要罪魁禍?zhǔn)住?/p>
風(fēng)能、生物能、太陽能、水能、地?zé)崮芏紝儆谛履茉?,新能源最大的特點(diǎn)是不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成污染,被稱為綠色能源,其實(shí)核能也是一種綠色新能源,因?yàn)樵谡G闆r下,使用核能不會(huì)污染周邊環(huán)境。
世界上核電站最多的國(guó)家是美國(guó),目前有99座正在運(yùn)營(yíng)的核電站,5座正在建造中的核電站,其次是法國(guó),法國(guó)有59座正在運(yùn)營(yíng)的核電站,僅次于法國(guó)的是日本,目前日本擁有57座核電站,比我國(guó)核電站還多。
目前,全球所有核電站使用的都是核裂變能量,核裂變以鈾-238、鈾-235、钚作為核反應(yīng)堆材料,以中子撞擊鈾原子核,使原子核分裂成多個(gè)質(zhì)量較小的原子核,同時(shí)釋放二個(gè)到三個(gè)中子和極大能量。
釋放出來的中子又撞擊其他的鈾原子核,鈾原子核分裂,同時(shí)釋放中子和能量,鏈?zhǔn)椒磻?yīng)一直持續(xù)下去,直到所有鈾原子反應(yīng)結(jié)束,只不過核電站有效控制了核反應(yīng)堆的反應(yīng)速度,使其慢慢釋放能量。
“核電”聽起來高大上,但實(shí)際上并不盡人意,2021年,美國(guó)99座核電站總發(fā)電量為7781.52億千瓦時(shí),占比僅為18.91%,平均每座核電站發(fā)電78.6億千瓦時(shí),我國(guó)三峽發(fā)電站2021年累計(jì)發(fā)電1036.49億千瓦時(shí),等于美國(guó)13座核電站。
不過核聚變能解決這個(gè)問題,同等質(zhì)量的核聚變能是核裂變能的數(shù)倍,現(xiàn)在是4倍,理想狀態(tài)下可達(dá)158倍,核聚變材料主要是氫的同位素氘和氚,多個(gè)氘原子核結(jié)合形成一個(gè)質(zhì)量更大的原子核,釋放巨大能量和中子。
氫彈中就是使用的核聚變技術(shù),不過核聚變并沒有用在核電中來,是因?yàn)榧夹g(shù)還不成熟,但是核聚變民用化只是時(shí)間問題。
搞核電最令人擔(dān)憂的就是“核泄漏”,前蘇聯(lián)的切爾諾貝利事故和日本的福島核電站事故都是令人不寒而栗的先例,一旦核泄漏,會(huì)污染成百上千平方公里的面積,因?yàn)楹瞬牧厢尫懦龃罅课⒂^粒子流,即核輻射。
氦-3是一種理想的核聚變材料,代替氘和氚參與反應(yīng)時(shí),不釋放中子,沒有輻射,不損失能量,只將所有能量轉(zhuǎn)化為巨大熱量,100噸氦-3能滿足人類1年的能源需求,月球上100萬噸氦-3能滿足1萬年能源需求。
不釋放中子,沒有輻射,氦-3使用起來非常安全,是一種相對(duì)安全的未來能源,前景極被看好,這也使得氦-3價(jià)值不菲,有科學(xué)家評(píng)估,氦-3價(jià)值每噸約190億美元,比黃金還貴很多倍,誰先擁有氦-3,誰就可以掌握未來世界。
而現(xiàn)在“嫦娥石”中就含有氦-3,至于氦-3含量多少,目前還有待我國(guó)科學(xué)家的進(jìn)一步研究,總之,月球上的氦-3是是人類垂涎欲滴的未來能量。
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