将从嫦娥六号取回的月背样品中进行氦-3的相关研究

2024年05月15日21:25:36 科学 1491

地球上的氦-3储量稀少,无法大量用作能源。但根据月球探测的结果,月球上的氦-3含量估计约100万吨以上,而100吨的氦-3能够提供全世界使用一年的能源总量,氦-3是清洁安全的核聚变燃料之一。

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氦-3参与的核聚变

月球上的氦-3主要来自太阳风,太阳风富含氦-3,而月球没有磁场来阻挡这些粒子,使得氦-3能够深入月球表层,月球作为太阳风粒子的收集器,长期暴露在太阳风中的月球表面,特别是月球的背面,其氦-3含量比地球丰富得多。由于背离地球,吹向月背的太阳风没受到地球的阻挡,背面比正面也更少受到地球磁场的影响,因此月背的氦-3积累得更为丰富,所以检测月球背面的氦-3意义重大。

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月球具有丰富的氦-3

本次嫦娥六号将从月球背面取回样品,回到地球后这些样品将被科研人员进行详细研究,其中一个重要方向是研究在月球环境下提取氦-3的最佳方法。上次嫦娥四号和月兔2号到了月背,因为没有为科研人员取回月壤样品,这方面做的工作也许不多。

虽然上次嫦娥五号取回了月球正面的样品,但是月球正面和背面的氦-3分布不一样,包含氦-3的矿产品种和含量也许不一样。因此有必要对取回月背的样品进行研究。

我们看一下中国科研人员对嫦娥五号取回的月球正面样品做了些什么氦-3的研究。通过公开的网络资料获知中国的科研人员发现在嫦娥五号的月球样品中,含有丰富的氦-3。通过一年的试验与对比,研究团队确定了月壤中氦-3的含量。

除了检测氦-3含量与矿物种类的关系,科研团队还检测了氦-3最佳的萃取温度,为今后氦-3的开采提供重要数据支撑。

中核集团核工业北京地质研究院(核地研院)分析测试研究所科研人员称:我们就要看一看在多少温度条件下可以把氦-3百分百“刺激”出来,因为温度低的话可能萃取不完全,温度高的话又是资源浪费。所以就是要从节约能源的条件下,在最低温度保证氦-3全部能萃取出来,我们就把温度给确定了下来。

核地研院月球样品使用责任人认为,通过研究,有望查明制约氦-3等聚变元素核素吸附能力的月壤成熟度等关键科学问题,初步阐明嫦娥五号月壤样品中氦-3的富集特征及机制;厘定嫦娥五号月壤样品中氦-3的逸出特性和最佳提取温度;查明月壤样品的主、微量元素含量特征及对氦-3含量的制约;为估算月球氦-3资源量和探索月球氦-3利用可行性提供科学数据支撑。

以上是中国科研人员对月球正面月壤样品的氦-3研究。鉴于月背的氦-3含量更加丰富,我们可以期待中国科研人员对嫦娥六号取回的月壤样品将展开更富有成效的研究,并且由于拥有月球正面和背面的数据,使得整个月球表面的氦-3研究具有完整性。

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嫦娥六号

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