主要是由于地球大氣層和磁場(chǎng),阻礙了太陽(yáng)輻射中的氦-3原子到達(dá)地球。
氦-3是最理想的核聚變清潔能源,不僅釋放能量很高,而且聚變過(guò)程沒(méi)有中子放出(3He+3He→4He+2(1H),ΔE=12.860MeV),一旦人類(lèi)商用可控核聚變實(shí)現(xiàn),那么氦-3將是人類(lèi)最重要的能源之一。
整個(gè)地球上的氦-3元素,基本都是由氚核(超重氫)通過(guò)β衰變得到,氚的豐度本來(lái)就稀少,所以地球上的氦-3元素更是少得可憐,提純成本非常高,地球上能被人類(lèi)利用的氦-3總量只有半噸左右。
但是月球上的氦-3就非常豐富,據(jù)估計(jì),整個(gè)月球能被開(kāi)采的氦-3元素,高達(dá)70多萬(wàn)噸,如果全部用于核聚變反應(yīng),可為人類(lèi)提供數(shù)千年的能源供給。
在太陽(yáng)內(nèi)部,進(jìn)行著氫元素向氦元素聚變的過(guò)程,其中有一步反應(yīng),是一個(gè)氕核與氘核聚變,結(jié)合為氦-3:
2D+1H→3He+γ,ΔE=5.494MeV;
這一反應(yīng)主要在恒星很小的一個(gè)核心區(qū)域進(jìn)行,大部分氦-3會(huì)繼續(xù)聚變?yōu)榉€(wěn)定的氦-4,只有極少一部分氦-3元素,會(huì)脫離反應(yīng)區(qū),然后到達(dá)太陽(yáng)表面,經(jīng)太陽(yáng)風(fēng)吹拂向四周。
月球沒(méi)有磁場(chǎng)和大氣,太陽(yáng)風(fēng)中的氦-3元素會(huì)直達(dá)月面,并均勻分布在月球土壤之中;但是地球厚厚的大氣層以及地磁場(chǎng),把氦-3元素阻擋在外,根本無(wú)法到達(dá)地面,這就是地球上氦-3元素稀少,而月球上很多的原因。
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