月球上的氦-3,其最理想的运输方式是通过啥传送回地球?
发布网友
发布时间：2022-05-26 09:42
共2个回答
热心网友
时间：2023-10-11 14:47
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。
热心网友
时间：2023-10-11 14:47
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*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。
