科学家发现,一种古老且珍贵的气体,正从地球内部释放出来
2025-02-19 13:05:28阅读量:1 字体:大 中 小
十年前,巨石强森主演了一部轻松的奇幻片叫《地心历险记》,带观众开了回脑洞,在地心构建了一个美丽神奇的地下世界,那里确实有滚烫的岩浆,但也有人类从未见过的生物。
但影视剧毕竟是影视剧,别看人类现在的科技能上天能下海,太空遨游不是事,世界最深的海底也能去逛几圈,但其实至今对地球的了解还知之甚少。
地球内部有没有奇幻世界不知道,但科学家倒是发现有一种古老珍贵的气体,源源不断地从地球内部释放出来。它不如《地心历险记》中的钻石那么耀眼夺目,但它却有着钻石都不能比拟的价值,它就是氦-3。
珍贵的氦-3
氦-3是氦气的同位素气体,性质稳定,无色无味,是一种极具潜力的清洁能源,是解决人类能源危机,改变能源结构的高效率燃料。
它能与氢的同位素发生核聚变反应,但过程中不产生中子,因此产生的放射性废料少,安全环保又容易控制,是制造清洁核能的最佳原料之一。
人类在多次对月球的探测中发现,月球上月壤中的氦-3储量非常多,据估算,整个月球的月壤能提供大约71.5万吨的氦-3,比地球上已探明的氦-3储量多得多。要是人类能从把月壤中氦-3带回地球,提高清洁核能的开发便不是梦。
但是以目前的人类科技来说,在月球开采氦-3并运回来,费用高达3000亿美元。因此,关于月壤开采项目,人类还在仔细地从长计议中。
之前人类估计的地球氦-3储量大概总共只有几百公斤,真是少的可怜,但有人不相信,并且坚持认为地球上一定藏有大量的氦-3,只不过藏的比较深,在地核中。
来自美国新墨西哥大学的物理学家彼得.奥尔森就是该观点的支持者,于是他带领团队展开了研究,结果证实了地球内部的确每年都在往外泄漏氦-3。
奥尔森形容了一下,每年的泄漏量大约是2000克,汇聚在一起的话,能充满一只普通桌子那么大的气球。奥尔森还表示,这不仅为人类提供了大量的资源,还提供了地球起源的线索。
那怎么氦-3跟地球起源扯上关系了呢?
地球起源问题
宇宙中的天体很多是气体云碰撞融合形成的,星团是这样,恒星也是这样。日本的研究人员曾经证实过这一点,报告发表在了2021年1月的《日本天文学会出版物》杂志上。
在诸多的天体中,星云的坍缩或凝结能形成恒星和行星,而星云的主要成分首先是氢气、其次就是氦气。比如太阳的主要成分就是这两样,月球上有那么多氦-3,也是这个道理。
同样,地球中也会有大量的氦气存在,只是随着地壳的逐渐冷却凝固,它们被“封印”在了地球内部。如果将来人类还能发现地核中也有氦气,那么地球起源于星云就得到了进一步的证实。
因为氦气是天然形成的,几乎无法人工合成,即使靠氚的放射性衰变来制造氦气,也很难,成本也很高。所以我们才说,从地球内部跑出来的氦-3气体非常古老,而且珍贵。
目前有氦-3释放最快的地方大多是火山地带,火山就像地壳的裂口,时不时将地球内部的能量释放一些出来。
奥尔森提过,通过氦-3释放研究地球起源的一项工作时,要看地核是不是也在释放它,所以我们可以得知,现在检测到地表泄漏的氦-3不知道有多少是来源于地幔,多少是来源于地核。
奥尔森曾和他的团队做过实验模拟地球形成的过程,他们发现,按宇宙大爆炸理论,爆炸后发生的各种天体相撞,让刚形成不久的地球也受了伤,地幔再次熔化,原本锁在地幔里的氦-3丢失了,但岩心足够坚硬抵抗住了一部分撞击,也锁住了氦-3。
根据模拟,奥尔森认为,地核中应该还有一部分氦-3。
而月球上的氦-3是怎么来的呢?
奥尔森团队认为,地球当时被小行星碰撞的时候,溅起了大量的物质,受太空中各种引力的牵引,它们漂浮在地球周围,又经过长时间的变化和与其他气体、尘埃等融合积累,就形成了月球。因此月壤中的氦-3其实还是来自于地球。
地球的氦3耗尽了怎么办
按照奥尔森计算的氦-3泄露量,可能要不了多久,地球内部的氦-3就耗尽了,如果到那一天,会对人类产生什么影响吗?
根据氦-3的应用领域来看,基本上拿来当燃料使用,大不了氦-3没有了,核能源我们用铀235就行了,反正目前,全世界的铀矿储量都不算少。
但是在同样质量下,氦-3聚变后释放的能量是铀235裂变释放能量的12.5倍,最关键的是氦-3几乎零污染,而铀235有。
而且铀235做核能源,如何控制它的核污染扩散是个复杂又困难的事情,在裂变中控制不好,还可能发生爆炸。
所以,在同样的通途中,能用氦-3,为什么要选择铀235呢?
值得一提的是,除了在核能方面使用,氦-3体还有很多用处是铀235替代不了的。氦-3属惰性气体,很稳定,飞艇要用到它,火箭燃料要用到它,甚至普通医学上也要用到它。
我们平时去医院做核磁共振扫描,这台机器上就得用到氦-3做冷却剂,连超市的扫码仪都得用到它。
每一种元素都有它不可替代的价值,氦-3应用前景高,储量小,随着它的不断泄漏,将来市场上的卖价会越来越高。
而且从现在有能力探索月球的国家的表现来看,也知道氦-3有多么抢手。但凡地球上能找到一种元素能替代它,我们都不会想着花高价去开采月壤。
毕竟除了开采成本很高之外,还需要先将月壤加热到700度以上,这个过程需要耗费大量的氧气,耗能高,速度慢,月球上没有氧气,所以无法做到。
对此,也有俄罗斯科学家提出建议,称人类可以每年发射2艘或者3艘能载重100吨的飞船上月球,挖一次月壤回来,全人类大概能用1年。
但这个想法说的真是轻巧,造这么大的飞船技术难题如何攻克,成本又得花多少钱?还有送上去的技术和花费呢?
当然,我国中科院的研究团队在嫦娥五号带回月壤之后,用高分辨透射电镜结合电子能量损失谱法,发现也许提取氦-3不再需要高温了。
那么我们就静待中科院再显神威,助力我国将来的月壤开发,为我国创造更多的氦-3资源。
免责声明:
本文《科学家发现,一种古老且珍贵的气体,正从地球内部释放出来》版权归原作者所有,内容不代表本站立场!
如本文内容影响到您的合法权益(含文章中内容、图片等),请及时联系本站,我们会及时删除处理。
推荐阅读
日本名古屋人口总数2022:日本城市人口排名第4
日本名古屋人口总数2022面积:-出生率:-人口总数死亡率:-男性人口:-2,191,279人女性人口:-男女比例:-地区生产总值:-人均支配收入:-查看日本人口数量名古屋人口世界排名名古屋人口数据年...
阅读: 710
星越L的电动后备箱怎么样 使用效果很不错(人性化的功能)
星越L是一款国产车型,这款车辆的生产厂商是吉利汽车,车辆的级别定位是紧凑型suv。机动车辆的配置越丰富,能够带来的,后期使用效果越好,这一点在使用的时候,是一定要注意的,电脑后备箱,目前是大多数车型都...
阅读: 265
瑞虎8 PRO的发动机匹配的变速箱 匹配的是7档湿式双离合变速箱(换挡平顺)
瑞虎8 PRO是一款中型SUV,车辆的生产厂商为奇瑞汽车,我国自主汽车品牌。机动车辆的发动机,对车辆使用非常重要,发动机配合变速箱,提供了车辆的动力来源和动力传输。那么,瑞虎8 PRO的发动机匹配的变...
阅读: 2295
观致3都市SUV怎么样 外观时尚内饰简约安全性能还不错
观致3都市SUV怎么样呢?今天我就给大家评测一下这款车,这款车还是非常不错的,各方面都非常符合现在年轻消费者的需求,并且这款车的价格不是很贵,其报价在12.59-15.19万元,但是这款车究竟怎么样呢...
阅读: 2011
身上那个痣代表感情运不佳(眼尾痣)
在相学中,人体上的痣被视为一种瑕疵,而不同位置的痣则被赋予了不同的寓意和意义。其中,眼尾痣是其中一个备受关注的部位,据说代表着人的婚姻感情运势。一、眼尾痣眼睛的尾部被称为夫妻宫”,它象征着...
阅读: 2258
薄情的人有什么面相特征(断眉)
断眉、三角眼、双颧高凸露骨等。在中国传统相学中,面相被认为能够反映一个人的性格、命运和感情状况。这些面相特征被认为是薄情的人。断眉如果一个人的眉毛中间出现中断,这可能意味着他内心孤冷,行事绝情。这类人...
阅读: 2914
女强人面相特点是什么(额头凸显)
在相学中,人的面相被认为能够反映出其个性、命运和性格特点。女强人面相的特点包括额头凸显、驼峰高鼻、颧骨高耸、腮骨横张和下巴俏撅。这些特征不仅仅反映了她们的外在形象,更体现了她们的个性、性格和命运特点。...
阅读: 424
五种靠不住的男人面相特征有哪些(天庭低窄凹陷)
天庭低窄凹陷、牙齿过于前凸、没有腮骨、三白眼、颧骨高凸横长。在中国古代相学中,面相被认为能够反映一个人的性格、命运和运势。而男人的面相特征中,这些面相暗示着他们的个性和命运可能有一定的缺陷。天庭低窄凹...
阅读: 907
银行或开启新一轮存款“降息潮” 我们该注意什么
根据目前的报道以及相应的统计,发现存款利率下调正在进行中,在进行了简单的了解之后会发现,在4月初山西河南等多地区中小银行都宣布了下调定期存款利率,下调幅度从10个基本点至40个基本点不等。这一消息也引...
阅读: 2953
警方回应“村书记被村民捅死 涉及到什么法律责任
在北京时间的4月5日时,在网络中有网友爆料,湖南省邵阳市的一村书记被当地的村民捅死,这件事情听起来还是比较恶劣的,并引发了外界的关注。据说事情发生的时间是在4月1日,当地的村民也表示确实出现了村民捅村...
阅读: 717
热门文章
1.风水十大吉祥花,龙脊骨排第二,第六寓意百年好合
- 1
- 风水十大吉祥花,龙脊骨排第二,第六寓意百年好合
- 2023-07-06
- 1
2.十大名贵竹子品种,凤尾竹排在榜首,第二表面形似龟甲
- 2
- 十大名贵竹子品种,凤尾竹排在榜首,第二表面形似龟甲
- 2023-07-06
- 2
3.多肉十大名品,龟甲牡丹排第一,第三是高山芦荟品种
- 3
- 多肉十大名品,龟甲牡丹排第一,第三是高山芦荟品种
- 2023-07-06
- 3
4.奥斯汀十大经典月季,草莓山排榜首,第三为纪念女王登基命名
- 4
- 奥斯汀十大经典月季,草莓山排榜首,第三为纪念女王登基命名
- 2023-07-06
- 4
5.月季十大经典品种,榜首红双喜种植最广泛,第四颜色最为少见
- 5
- 月季十大经典品种,榜首红双喜种植最广泛,第四颜色最为少见
- 2023-07-06
- 5
6.最名贵的十种花卉,中国十大名花均上榜,第五是花中皇后
- 6
- 最名贵的十种花卉,中国十大名花均上榜,第五是花中皇后
- 2023-07-06
- 6
7.十大适合插花的花,切花月季排榜首,第六在冬季最常见
- 7
- 十大适合插花的花,切花月季排榜首,第六在冬季最常见
- 2023-07-06
- 7
8.十大勤花月季,奥斯汀多款月季上榜,第一是最常见阳台月季
- 8
- 十大勤花月季,奥斯汀多款月季上榜,第一是最常见阳台月季
- 2023-07-05
- 8
9.十大香花树种,大多有药用价值,第五盛放在冬末(腊梅)
- 9
- 十大香花树种,大多有药用价值,第五盛放在冬末(腊梅)
- 2023-07-06
- 9
10.十种室内最好养的植物盆栽,蕨类植物排第三,第九被称空气卫士
- 10
- 十种室内最好养的植物盆栽,蕨类植物排第三,第九被称空气卫士
- 2023-07-05
- 10
最近更新
RNDR币:去中心化渲染网络的燃料与未来
2025-06-01
比特币中国平台:现状、挑战与未来展望
2025-06-01
比特币操作技巧:从入门到精通的实战指南
2025-06-01
PAXG币:黄金数字化浪潮中的稳定币新贵
2025-06-01
PAX币:稳定币赛道的合规先锋与生态革新者
2025-06-01
比特币合约交易:机制、策略与风险深度解析
2025-06-01
RPL币:再质押经济模型与以太坊生态协同的深度解析
2025-06-01
GT币:全球交易平台生态的枢纽代币与价值捕获引擎
2025-06-01
NEO币:数字经济的“中国基因”与全球智能经济革命
2025-06-01
RUNE币:跨链流动性协议的“价值锚点”与去中心化金融革命
2025-06-01