『ä¸å›½æ”¿åºœè®¡åˆ’于2009年把宇航员é€ä¸Šæœˆçƒï¼Œå¹¶æœ€æ—©åœ¨2015年开始开采氦3。〠– 摘自国外æŸç ”究生2006年选修《èšå˜ä¸Žç‰ç¦»åä½“ã€‹è¯¾ç¨‹çš„å¦æœŸæŠ¥å‘Šã€‚
我ä¸çŸ¥é“这哥们从哪看到的ä¸å›½ç™»æœˆè®¡åˆ’ï¼Œåæ£ä»–æ¯”æ‰€æœ‰ä¸å›½äººéƒ½ä¹è§‚ã€‚å¦‚æžœä½ åœ¨1960年代问肯尼迪美国为什么è¦ç™»æœˆï¼Œä»–很å¯èƒ½ä¼šå›žç”ä½ å› ä¸ºä¸èƒ½è®©è‹è”å…ˆ ç™»æœˆã€‚è¿™ä¸ªå›žç”æ”¾åœ¨ä»Šå¤©ä¸ç®—特别漂亮,给人感觉很åƒå½¢è±¡å·¥ç¨‹ã€‚æ‰€ä»¥å¦‚æžœçŽ°åœ¨ä½ é—®ä¸å›½æ”¿åºœä¸ºä»€ä¹ˆè¦ç™»æœˆï¼Œç”案一定会æåˆ°æ°¦3。
æ°¦3是一ç§èšå˜èƒ½æºã€‚剿–‡ä¸æˆ‘ä»¬æ›¾ç»æåˆ°å››ä¸ªæœ€å®¹æ˜“å®žçŽ°çš„èšå˜å应:
å…¶ä¸çš„æœ€åŽä¸€ä¸ªå°±æ˜¯æ°˜æ ¸ä¸Žæ°¦3åŽŸåæ ¸å应,生æˆä¸€ä¸ªæ°¦4和一个质å,并释放大约18MeV的能é‡ã€‚”æ£å¸¸”çš„æ°¦åŽŸåæ ¸æ˜¯æ°¦4ï¼Œé‡Œé¢æ˜¯ä¸¤ä¸ªè´¨å和两个ä¸å,而氦3åˆ™åªæœ‰ä¸¤ä¸ªè´¨å和一个ä¸å。
氦是一ç§å¾ˆå¸¸è§çš„东西,比如åšå¹¿å‘Šç”¨çš„é‚£ä¸å¤§æ°”çƒå’Œé£žè‰‡é‡Œé¢å°±æ˜¯æ°¦æ°”,它比空气轻,但比氢气安全得多。地çƒå¤§æ°”之䏿°¦æ°”çš„å«é‡æŒºé«˜ï¼Œæ˜¯ç™¾ 万 分之5.2。看æ¥å¹¿å‘Šæ°”çƒé‡Œé¢çš„æ°¦æ°”ä¸å¤ªå¯èƒ½ç›´æŽ¥ä»Žç©ºæ°”䏿å–ï¼Œä½†æ€»ä¹‹æ°¦æ°”è‚¯å®šå¾ˆä¾¿å®œã€‚å¯æƒœåœ°çƒä¸ŠåŸºæœ¬ä¸Šæ²¡æœ‰å¤©ç„¶æ°¦3。地çƒä¸Šå¤§çº¦æ¯ä¸€ç™¾ä¸‡ä¸ªæ°¦åŽŸå之ä¸ï¼Œ åªèƒ½æ‰¾åˆ°ä¸€ä¸ªæ°¦3原å。
æ°¦3相比于氦4è¿™ä¹ˆç¨€å°‘çš„åŽŸå› åœ¨äºŽæ¥æºä¸åŒã€‚地çƒä¸Šçš„æ°¦4ä¸»è¦æ¥è‡ªäºŽæ ¸è£‚å˜å应。我们曾ç»ä»‹ç»è¿‡æ°¦4åŽŸå æ ¸ä¹Ÿå«é˜¿å°”法粒å,产生氦4的裂å˜å应å«åšé˜¿å°”法衰å˜ã€‚天然放射性物质的衰å˜å°±ä¼šäº§ç”Ÿæ°¦4ã€‚è€Œå®‡å®™ä¸æ°¦3åˆ™ä¸»è¦æ¥è‡ªäºŽèšå˜ã€‚地çƒä¸Šæ˜¾ç„¶æ²¡æœ‰å¤©ç„¶èšå˜å应, ä¸è¿‡ä¹Ÿæœ‰ä¸€ç‚¹æ°¦3。这些氦3æ¥è‡ªäºŽæ°šçš„è¡°å˜ã€‚æˆ‘ä»¬çŸ¥é“æ°šä¸ç¨³å®šè‡ªç„¶ç•Œæ²¡æœ‰å¤©ç„¶æ°šï¼Œä½†æ˜¯åˆ¶ä½œæ ¸æ¦å™¨éœ€è¦æ°šï¼Œæ¯”如说通过ä¸å跟锂å应:
得到的氚是ä¸ç¨³å®šçš„,æ¯éš”12.3年就会有一åŠçš„æ°šè¡°å˜æˆæ°¦3和一个电å(应该还有一个电åä¸å¾®åï¼Œæ ¹æ®è½»å数守æ’)(图ä¸çº¢çš„æ˜¯è´¨å):
所以目å‰åœ°çƒäººæ‰‹é‡Œçš„æ°¦3主è¦éƒ½æ˜¯ç»´æŠ¤æ ¸æ¦å™¨çš„副产å“。美国的氦3战略储备大约是29å…¬æ–¤ï¼Œå¦æœ‰187公斤跟其他气体混åˆä¿å˜ã€‚(这些数æ®å¯éƒ½æ˜¯ google出æ¥çš„啊,原文在http://www.asi.org/adb/02/09/he3-intro.html…ä¸è¿‡ä»Žè¿™ä¸ªæ•°æ®éš¾é“ä¸å¯ä»¥æŽ¨ç®— 美国一共有多少氢弹么?)å¯è§å¦‚æžœè°æƒ³æ‹¿æ°¦3åšä¸ªèšå˜è¯•éªŒï¼ˆå·²ç»æœ‰äººåšäº†ï¼‰ï¼ŒåŽŸææ–™æ˜¯æ¯”较ç贵的。
在太阳的èšå˜å应ä¸ï¼Œå¤§çº¦æ¯äº§ç”Ÿä¸€ä¸‡ä¸ªæ°¦4,就会产生一个氦3。这些万里挑一的氦3还到ä¸äº†åœ°çƒï¼Œå› 为他们处于带电的离å状æ€ï¼ŒæŽ¥è¿‘地çƒçš„æ—¶å€™ä¼šè¢«åœ°çƒå¤–é¢çš„ç£åœºæ‰€ä¿˜èŽ·ã€‚
好在它们å¯ä»¥è¢«å¤ªé˜³é£Žå¹åˆ°æœˆçƒã€‚æ®ä¼°è®¡æœˆçƒä¸Šå¤§çº¦æœ‰100万到500万å¨çš„æ°¦3,足够地çƒäººç”¨ä¸Šä¸€ä¸‡å¹´ï¼ŒåœŸæ˜Ÿå’Œæœ¨æ˜Ÿå¤–é¢çš„åˆ™å¤šå¾—å¤šã€‚å¤§é‡æ°¦3å˜åœ¨äºŽæœˆçƒ 表é¢é˜´å½±åŒºï¼ˆä¹Ÿå«”æµ·”)ä¸ï¼Œè·ŸæœˆçƒåœŸå£¤æ··åœ¨ä¸€èµ·ã€‚好åƒä¹Ÿæœ‰ä¸€äº›æ–‡ç« 说是被岩石所å¸é™„ï¼Œä½†ä¸»æµæ„è§æ˜¯åœŸå£¤ã€‚具体怎么个情况还得ç‰ä¸å›½å®‡èˆªå‘˜ä¸ŠåŽ»çœ‹çœ‹:)
æä¾›ç›¸å½“于现在美国一年消耗的电é‡å·®ä¸å¤šéœ€è¦25卿°¦3。为了在月çƒä¸Šå¾—到1卿°¦3ï¼Œæ ¹æ®çŽ°åœ¨å¯¹æœˆçƒåœŸå£¤ä¸æ°¦3å«é‡çš„ä¼°è®¡ï¼Œéœ€è¦æŠŠæœˆçƒä¸Š11平方公里的 土地全部下挖3ç±³ï¼Œå†æŠŠå¾—åˆ°çš„è¿™äº›åœŸå£¤åŠ çƒåˆ°600æ‘„æ°åº¦ã€‚ç„¶åŽæŠŠå¾—åˆ°çš„æ°¦3液化,装载ç½å里è¿å›žåœ°çƒï¼Œæ®æŸä¸ªä¸æ–‡ç§‘æ™®æ–‡ç« è¯´ä¸€æž¶èˆªå¤©é£žæœºä¸€æ¬¡èƒ½è¿30 å¨ã€‚怎么说这似乎都ä¸å¤ªåƒ2015年能完æˆçš„任务。ä¸è¿‡ä½ åœ¨åŠ çƒè¿‡ç¨‹ä¸è¿˜èƒ½å¾—到一些副产å“,比如说水。如果愿æ„åŠ çƒåˆ°900度,甚至还能得到一些氧气。未 æ¥ä¸–界如果真有上月çƒå¼€é‡‡æ°¦3的那一天,其景象å¯èƒ½æ˜¯è¿™æ ·çš„:
æ ¹æ®ç›®å‰çš„能æºä»·æ ¼ï¼Œæ°¦3çš„”使用价值”是æ¯å¨å·®ä¸å¤š30亿美元。一顿黄金æ‰2000å¤šä¸‡ç¾Žå…ƒï¼Œå¦‚æžœè°æœ‰æ°¦3å¯ä»¥ä»¥150å€äºŽé»„é‡‘çš„ä»·æ ¼å‡ºå”®ã€‚ä½†å¦‚æžœè€ƒè™‘åˆ°å®‡å®™èˆªè¡Œçš„è¿è¾“ä»·æ ¼ï¼Œå†åŠ ä¸Šåœ¨æœˆçƒå¼€é‡‡çš„ä»·æ ¼ï¼ŒçœŸä¸çŸ¥é“30亿能ä¸èƒ½æ‰“ä½ã€‚
è·Ÿ”主浔的氘氚èšå˜ç›¸æ¯”,氦3èšå˜çš„åŽŸææ–™æ˜¾ç„¶æ˜¯å¤©ä»·ï¼Œè€Œä¸”实现氦3èšå˜è¦æ±‚的温度还è¦é«˜å¾—多。那么为什么还有人考虑氦3?
æ‰€æœ‰ç§‘æ™®æ–‡ç« å¯¹è¿™ä¸ªé—®é¢˜çš„å›žç”éƒ½æ˜¯å› ä¸ºæ°˜æ°šï¼ˆD-T)èšå˜ä¼šäº§ç”Ÿä¸€ä¸ªä¸å,ä¸åè¢«è§†ä¸ºä¸€ç§æ±¡æŸ“ï¼Œå› æ¤è¿™ä¸ªååº”ä¸æ˜¯ç»å¯¹å¹²å‡€çš„。而氘和氦3çš„èšå˜åˆ™åªä¼šäº§ 生一个质å,质åå¯ä»¥ç”¨ç”µç£åœºæŽ§åˆ¶ï¼Œæ‰€ä»¥è¿™ä¸ªå应是干净的(其实åªè¦æœ‰æ°˜å°±ä¸æ˜¯å®Œå…¨å¹²å‡€ï¼Œå› 为氘和氘也å¯èƒ½èšå˜äº§ç”Ÿä¸€ä¸ªä¸å,但跟氘氚èšå˜ç›¸æ¯”总é‡éžå¸¸ 少)。关于ä¸å的污染我有å¯èƒ½ä¸‹ä¸€ç« 会说说。
æ°¦3å应的å¦ä¸€ä¸ªä¼˜åŠ¿æ˜¯äº§ç”Ÿçš„éƒ½æ˜¯å¸¦ç”µç²’å,而带电粒å的能é‡å¯ä»¥ç›´æŽ¥è½¬åŒ–,具体怎 么转化的我就ä¸çŸ¥é“äº†ï¼Œåæ£Lawrence Livermore国家实验室åšçš„实验å¯ä»¥æŠŠ100KeV的高速离å的能é‡å®žçް60% 到 70%的转化。对于氘氚èšå˜ï¼Œèƒ½é‡è½¬åŒ–æ•ˆçŽ‡å¤§çº¦åªæœ‰30%。
坿˜¯è¿™ä¸¤ç‚¹èƒ½æž„æˆè¿½æ±‚æ°¦3çš„ç†ç”±ä¹ˆï¼Ÿæ°˜æ°šå°±ç®—冿œ‰æ±¡æŸ“,也比现有的任 ä½•æ ¸ååº”å †éƒ½å¹²å‡€çš„å¤šï¼›å°±ç®—èƒ½é‡è½¬åŒ–效率å†ä½Žï¼Œå¯æ˜¯åŽŸæ–™å¤ªä¾¿å®œäº†å•Šï¼æœ‰ä¸€ç§è§‚点认为如果将æ¥åœ¨æ˜Ÿé™…航行ä¸ç”¨èšå˜èƒ½æºï¼Œé‚£ä¹ˆå› 为氘氚å应防护ä¸å很麻烦,为 了节çœé£žè¡Œå™¨ç©ºé—´ï¼Œå¿…须使用氦3。这的确是个站得ä½è„šçš„ç†ç”±ï¼Œä½†é—®é¢˜æ˜¯æˆ‘们è·ç¦»é‚£ä¸ªæ—¶ä»£è¿˜æ—©ç€å‘¢ã€‚
æ°¦3是个çƒé—¨è¯é¢˜ã€‚æ®è¯´æ—¥æœ¬æ”¿åºœ1994年也宣布了è¦ä¸Šæœˆçƒæ‰¾æ°¦3。到底为什么这么急ç€è€ƒè™‘æ°¦3?这个问题困扰了我很长时间。我猜测必然å˜åœ¨æŸç§æŠ€æœ¯ä¸Šçš„ç†ç”±ï¼Œä½¿å¾—æ°¦3èšå˜å®žé™…上比氘氚èšå˜è¿˜è¦å®¹æ˜“ï¼
ä¸ºæ¤æˆ‘åšäº†ä¸€ç‚¹è°ƒæŸ¥ç ”究,最åŽå¾—åˆ°äº†ä¸€ä¸ªç•¥æ„ŸæƒŠè®¶çš„ç”æ¡ˆã€‚
(待ç»ï¼‰