如何在月球上开发氦-3这种资源?
网友解答: 谢邀。题主的问题是根本错误的,其实氦3无法作为“核聚变能源”来使用。说氦3可以作为核聚变能源,是建立在这个原理的基础上,就是He3(d,p)α。这个核反应是说,一个氦3核与一
谢邀。题主的问题是根本错误的,其实氦3无法作为“核聚变能源”来使用。
说氦3可以作为核聚变能源,是建立在这个原理的基础上,就是He3(d,p)α。这个核反应是说,一个氦3核与一个氘核聚变,产物是一个质子加上一个α粒子(氦4),同时,会释放出约18MeV的能量。表面上看,它的放能大于氘氚聚变,聚变产物又没有中子,简直是太好了。
但这个结论显然是不懂“受控热核聚变”的原理所做出来的。实际上,它是要求在两种不同的原子核之间发生聚变核反应。没有注意到这一点,就会犯基本错误。
用氦3作为“热核聚变”的燃料,一定是要把它与氘混合,形成氘-氦3混合体系,这时人类考虑的是要利用氘核与氦3的聚变核反应,但问题就出现了——没有考虑氘原子核之间会发生聚变核反应。
因为库仑位垒的影响,氘核与氦3核的核反应截面,要远小于氘氘聚变核反应的截面,这样,就会发生氘氘聚变先被“点燃”,没有任何办法来阻止发生氘氘聚变核反应,而且,氘氘聚变所需要的温度,远小于氘—氦3聚变所需要的温度。这样,就肯定会发生氘原子核“快速燃烧”的现象。
最后就算氦3也参加了聚变,但其发生聚变的几率远小于氘氘聚变,所以氘核肯定先被烧光,而剩下的氦3之间的聚变截面又很小,无法达到足够的核反应速率(产能速率)。温度会急剧下降,整个“聚变堆”将停止运行。
这就是我不看好氦3作为“聚变能燃料”的原因。不知什么原因,几乎没有哪个“聚变专家”来指出这个问题。实际上,在论述“受控热核聚变”的专著里,明确指出在氘氚聚变或氘氘聚变的体系中,要忽略氘—氦3聚变,和氦3—氦3聚变的贡献,理由是“核反应几率太小”。这就证明了我的观点是正确的。
其实道理很简单。可以打一个比方:有人告诉你,有一种“石头”,如果把它与煤炭混在一起燃烧,达到一亿摄氏度时,放出的能量比单烧煤要高很多。但不能单独烧。你肯定会问:那到一百万摄氏度时,煤炭不会全烧光吗?这时,那种“石头”该怎么烧呢?
网友解答:运回地球是傻逼行为,运费太贵得不偿失。地球本身也有氦3,大量存在于海洋,虽然没有月球多但是完全够用。想开发月球氦3,最简单的办法就是在月球建立空间站,或者干脆移民月球。建立一个核聚变工厂,以氦3为能源,就足以支持所有消耗了。不过,需要的科技很高,目前,我们恐怕还没有能力完成如此壮举,更何况,我们连核聚变都没有掌握呢