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将氦3冷凝为氦在发电中的好处

将氦3冷凝为氦在发电中的好处

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  • 发布时间:2023-05-27 11:27
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【概要描述】使用氦3聚合 氦发电的优点是原子反应温度低,因此易于商业化。燃料和核反应产物是惰性气体,使其更 安全,不会造成事故。反应过程不会产生不受控制的中子,这些中子可以在没有辐射的情况 下保护炉壁,而且更环保。

将氦3冷凝为氦在发电中的好处

【概要描述】使用氦3聚合
氦发电的优点是原子反应温度低,因此易于商业化。燃料和核反应产物是惰性气体,使其更
安全,不会造成事故。反应过程不会产生不受控制的中子,这些中子可以在没有辐射的情况
下保护炉壁,而且更环保。

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将氦3冷凝为氦在发电中的好处

高纯氦气(1)

氦3是1969年美国科学家在从月球进口的尘埃中发现的。氦3是氦的同位素,普通氦的原子核含有两个质子和两个中子,使其成为氦4。氦3也有两个质子,但只有一个中子。使用氦3聚合氦发电的优点是原子反应温度低,因此易于商业化。燃料和核反应产物是惰性气体,使其更安全,不会造成事故。反应过程不会产生不受控制的中子,这些中子可以在没有辐射的情况下保护炉壁,而且更环保。

在发电中使用氘-氚聚变通常需要超过1亿摄氏度的高温,而充满能量的储罐外壳中的线圈需要超过-200摄氏度的低温才能实现超导。如果用氦3代替,3000万摄氏度的平均温度就足够了,所以很容易实现。地球上的氦气主要来自天然气,其中含有约千分之三的氦气(美国的氦气浓度最高,有些地方高达17%)。但是,天然气中的氦含量仅为百万分之三。尽管地球大气层中含有十多公斤的氦,但它们都位于100公里高度的电离层下方,而且非常分散,几乎无法收集和排放。地球上氦的总量不到100公斤。

太阳在任何特定时刻都会产生大量的氦3,尽管它也会通过太阳耀斑、日冕和其他形式不断地被抛入太空,有些还会通过太阳风接近地球,但地球有大气层和磁场,它会被向北和向南引导到没有到达地球表面的极点。

月亮不同。它没有大气层或磁场,氦3直接到达月球表面并积聚在尘埃中。这就是为什么月球表面的尘埃在40亿年内含有大量的氦3。据估计,氦3每月的储量仅限于100万至500万吨,足以供人类使用数千年。根据2006年的能源消耗量,美国每年可使用25吨氦-3来保证全国电力消耗,中国每年可使用10吨,世界每年可使用100吨氦-3以满足能源需求。氦3可以用不到十分之一的可燃碳在航天飞机上往返月球4到5个月。景色很吸引人。

使用氦3的主要问题是,现在才通过受控核聚变产生电,即使使用氦3也没有用。只有当受控核聚变方法成熟时,氦3才会有很大的好处。

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