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来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/07 16:56:05
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He的同位素 两个质子一个中子
详见百科
氦3
原子量是3，两质子，一中子
氘和氦-3可发生核聚变反应，放出巨大的能量，可用来发电。
氦-3是氦的同位素，含有两个质子和一个中子。它有着许多特殊的特性。当氦-3和氦-4以一定的比例相混合后，通过稀释制冷理论，温度可以降低到无限接近绝对零度。在温度达到2.18k以下的时候，液体状态的氦-3还出现“超流”现象，即没有粘滞性，它甚至可以从盛放的杯子中“爬”出去。然而，当前氦...
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氦3
原子量是3，两质子，一中子
氘和氦-3可发生核聚变反应，放出巨大的能量，可用来发电。
氦-3是氦的同位素，含有两个质子和一个中子。它有着许多特殊的特性。当氦-3和氦-4以一定的比例相混合后，通过稀释制冷理论，温度可以降低到无限接近绝对零度。在温度达到2.18k以下的时候，液体状态的氦-3还出现“超流”现象，即没有粘滞性，它甚至可以从盛放的杯子中“爬”出去。然而，当前氦-3最被人重视的特性还是它作为能源的潜力。氦-3可以和氢的同位素氘发生核聚变反应，但是与一般的核聚变反应不同，氦-3在聚变过程中不产生中子，所以放射性小，而且反应过程易于控制，既环保又安全。但是地球上氦-3的储量总共不超过几百公斤，难以满足人类的需要。科学家发现，虽然地球上氦-3的储量非常少，但是在月球上，它的储量却是非常可观的。
为什么会这样呢?原来太阳在内部核聚变过程中，产生大量的氦-3，而这些氦-3经过太阳风的吹拂，落到周围的行星中，成为太阳系行星氦-3的主要来源。地球表面由于覆盖着厚厚的大气层，太阳风不能直接抵达地表，所以，地球上氦-3的天然储量非常低。据估算，在地球上，天然气矿床中已知的氦-3资源只能维持一个500兆瓦规模发电厂数月的用量，而地球大气中理论上的氦-3总量仅有10～15吨。但是，太阳风到达月球就不一样了。月球几乎没有大气，太阳风可直接抵达月球表面，它里面的氦-3也就大量地“沉积”在月球表面。科学家通过分析从月球上带回来的月壤样品估算，在上亿年的时间里，太阳风为月球带去大约5亿吨氦-3，如果供人类作为替代能源使用，足以使用上千年。
氦-3是一种清洁、安全和高效率的核融合发电燃料。如果采用氘和氦-3进行核聚变反应发电，美国年耗电量仅需消耗25吨氦-3，我国1992年的年耗电量只需8吨氦-3，全世界一年也仅需100吨氦-3就够了。以目前全球电价和太空运输成本计算，1吨氦-3的价值约40亿美元，而且随着太空技术的发展，太空运输成本将大大下降。最近法国科学家宣布，2030年氦-3核聚变发电将可能商业化
研究表明，1公斤氦3提供的能源，相当于俄罗斯莫斯科市6年的电力总消耗量。美国人估计，如果宇宙飞船一次运回20吨氦3，足够整个美国1年的电力总消耗；如果运回100吨，足够全球1年的总能耗。据了解，地球上的氦3蕴藏量非常稀少，只有15吨；而据初步判断，月球氦3储量约有5000000吨，可以解决地球五万年的电力能源总消耗。
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