月球上的氦-3,其最理想的运输方式是通过啥传送回地球？

为什么氦-3大量存在于月球~

　　149年前的今天，即1868年8月18日，天文学家发现了“氦”元素。氦-3是氦的同位素之一。这种清洁、安全和高效率的未来新能源，为什么大量存在于月球呢？
　　氦-3是一种无色、无味、无臭、性质稳定的氦同位素。1996年，科学家发现氦-3具有作为核聚变燃料的非凡性能。采用氦-3为燃料的核聚变比用氢做燃料进行核聚变还要安全、清洁，效率更高，容易控制，产生的放射性物质微乎其微。因此，即使将氦-3核电站建在闹市区内也是安全的。
　　可惜的是，氦-3在地球上却难觅踪影。据估算，氦-3在全世界的总储量不超过100千克，而且大部分是由核弹头中的氚衰变而成，即使加上深海气井和火山气中氚衰变的氦-3，全世界一年最多也仅能获得10～20千克。这点“产量”，即使用作科研也显得捉襟见肘，哪里还谈得上用于核聚变燃料来发电呢！
　　那么，氦-3还会藏在什么地方呢？科学家发现，氦-3在月球上储量巨大，估计有100万吨氦-3嵌附在月球表层，只需加热到合适的温度，90%以上的氦-3就会释放出来。据估计，每年只需在月球上开采1500吨氦-3就可满足全世界的能源需求了；整个月球上氦-3的总储量，大约可供人类使用700年，这是个多么诱人的数字啊！
　　氦-3罕见于地球，却在月球上大量储存，其主要原因在于，月球作为太阳风粒子的收集器，在形成至今的40亿年时间里，有2亿～5亿吨氦-3粒子打在月球表层10～50米深的土壤内。由于月球自身没有磁场，才使氦-3粒子能在月壤内“安营扎寨”。相比之下，地球上的氦-3粒子在地球磁场的作用下，沿着地球磁力线慢慢扩散，最终被大气层“俘获”而消失。
　　月球还是“冶炼”氦-3的绝佳场所。那里的环境是高真空，低引力（仅为地球引力的1/6），温度高，温差大（白天可达130℃，晚上可降到?183℃），正好可将月壤加热并实施氦-3和氦-4低温分离。虽然月地路程遥远，但在月球上开采、加工氦-3，然后将其运回地球发电，其性价比还是很高的，整个过程耗能和发电产能之比高达1∶250。据计算，飞船一次可从月球运回20吨液化氦-3，几乎可供应美国一年所需的电力用燃料。如果氦-3能在月球上直接发电，再输送回地球，还可省去飞船运输的费用呢！

月球上的氦－3所能产生的电能，相当于1985年美国发电量的4万倍，考虑到月壤的开采、排气、同位素分离和运回地球的成本，氦－3的能源偿还比估计可达1∶250。这个偿还比和铀235生产核燃料（1∶20）及地球上煤矿开采（偿还比约1∶16）相比，是相当有利的。


此外，从月壤中提取1吨氦-3，还可以得到约6300吨的氢、70吨的氮和1600吨碳。这些副产品对维持月球永久基地来说，也是必需的。俄罗斯科学家加利莫夫认为，每年人类只需发射2～3艘载重10吨的宇宙飞船，即可从月球上运回大量氦－3，供全人类作为替代能源使用1年，而它的运输费用只相当于目前核能发电的几十分之一。据加利莫夫介绍，如果人类目前就开始着手实施从月球开采氦－3的计划，大约30～40年后，人类就能实现月球氦－3的实地开采并将其运回地面，该计划总的费用将在2500万～3000万美元。


有人提出，可不可以不将氦－3运回地球，而是直接在月球上建立核能源基地，通过电能传输到静止轨道上的中断卫星，再传送到位于地球的接收站，然后分配到各个地区，供用户使用呢？科学家们预测，在月球上建立核电站并保持其正常工作，难度要比从月球上运回原料氦－3在地球上发电大得多。


“嫦娥一号”卫星搭载的探月仪器探测月球土壤厚度与元素含量是该探测卫星工作的重要内容。氦－3作为最有潜力的新能源，也是我国探卫星获取其资源信息的重要内容。

因为利用氦-3来发电根本就是一个伪命题
目前所有的核电站都是通过重核裂变的形式发电的，在裂变过程中会产生大量的核废料处理起来相当麻烦。而通过氦元素的同位素氦3作为核聚变发电的原材料，能够产生比铀235裂变高几倍的能量，同时氦3作为聚变原材料不会产生中子，也就是不会产生核辐射，并且嫦娥二号已经探测到月球的氦3储备有上百万吨，100吨相当于全球一年的能源总和，那么月球上的氦3可以供人类使用1万年的时间。无污染、储量大、能源效率高，理论上来说这简直是完美的原材料，但实际上氦3想要发电是完全不可能的。
氦3+氘核反应产生氦4+质子,这是氦3聚变的基本原理，而实际上在核聚变中如果将原材料氦3和氘核混合在一起，首先进行的是氘-氘核聚变反应，因为原子核如果带电荷越多，那么原子核之间产生的库伦斥力就越大，所以一定是原子核所带电荷越小的原子核越容易发生反应，氘质子数是1，而氦3的质子数是2。在受控核聚变中，一定是氘-氘核聚变反应需要的温度更低，反应条件更宽松；氘-氦核聚变反应需要的温度更高。
这样就产生了一个问题，在托卡马克装置升温的过程中氘核会自己先发生聚变反应将原材料耗尽，最后只剩下氦3，而氦-氦核聚变反应原子核之间的斥力非常大，没有足够的反应截面积，达不到反应速率，无法进行核聚变反应。

先说一句题外话：真正搞核聚变是绝对不会使用氦3的，先不要说技术难度，就连成本这一关都过不了，这是科学家用来说服公众提出的概念。
回到本题，题目的意思其实就是从月球向地球运输，什么方法最便宜，运什么都是次要的。
现在能够想到的最便宜的方法是电磁弹射。也就是用电磁弹射器将货物直接从月球表面打到返回轨道上，经过简单的修正后直接再入地球大气层。如果运输量巨大，那就分批先打到月球环绕轨道上，由太空拖船捕获并集中捆绑后拖回地球，为了减少成本开支，太空拖船可以采用电离子火箭，并且不跟货物一起返回地球，而是留在地月轨道上重复使用。从技术上讲，电磁弹射器现在都完全可以实现了（在真空状态下电磁弹射比地球上要简单，地球上几十公里长的磁悬浮线路搬到月球上足够当巨型弹射器用），唯一的困难只是没有足够的预算。
对于小宗货物（就比如氦3那么小的量）来说，到了我们能够在月球上进行工业生产的年代，地月之间的定期载人航班一定已经是常态了，用载人飞船捎带一些回来也就可以了，成本可以忽略不计的。这就像现在的民航客机一般都会捎带货物是一个道理。

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单县13183146553： 氦 - 3的未来能源 - ？
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单县13183146553： ...足够莫斯科市照明用6年多.美国航天专家指出,用航天飞机往返运输,一次可运回20吨液化氦 - 3,可供美国一年的电力.    ⑥开发、运送月球上的能... - ？
漆汪奥扎：[答案] (1)本题考查的是说明对象的判断和说明对象特征的概括,通读全文,这篇文章介绍的是月球表面的氦-3;特征在第一段,根据“这种在地球上很难得到的物质是清洁、安全和高效的核聚变发电燃料,可提供便宜、无毒、无放射性的能源”可以提取它...

单县13183146553： 氦 - 3是如何进行核聚变的?临界温度是多少?聚变后产生哪些物质? ？
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单县13183146553： 氦 - 3人类未来的新能源 阅读理解及答案 - ？
漆汪奥扎： 15、要点:①储量可观(或储量相对较大)②环保、安全 ③能源偿还比高④副产品可供月球永久基地使用(2分.答出其中三个要点即可得2分,每少答一个要点扣1分) 16、不矛盾;前者说明的是上忆年时间里太阳风为月球带去的氦—3的的总...

单县13183146553： 氦3的作用 - ？
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单县13183146553： 我的未来能源 作文 - ？
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单县13183146553： 月球上有哪些地球稀有资源 - ？
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单县13183146553： 氦3如何聚变 - ？
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单县13183146553： 阅读文段,回答问题. 氦 - 3——人类未来的新能源 ①氦 - 3是一种清洁、安全和高效的核融合发电燃料.开发利用月球土壤中的氦 - 3将是解决人类能源危机... - ？
漆汪奥扎：[答案] 1.要点:①储量可观(或储量相对较大),②环保,安全③能源偿还比高④副产品可供月球永久基地使用.2.不矛盾.前者说明的是上亿年时间里太阳风为月球带去的氦-3的总量,而本文画线句说明的是月壤中可供开发利用...

单县13183146553： 月亮上什么物质可以做地球能源呢?? - ？
漆汪奥扎： 月球上的 He-3 月球表面富含地球上没有的能源氦-3(He-3),它是核聚变反应堆理想的燃料,可提供便宜、无毒、无放射性的能源. 当日射微粒流吹袭月球表面时,氦-3就开始在粉末状的土层中沉积下来.流星击中月球时,土层溅起再均匀地...