欢迎光临无锡开腾能源科技有限公司官方网站!
中文版   |   English  |  网站地图  |  收藏本站  |  in领英  |  新浪微博
无锡开腾能源科技有限公司
中国特种气体首选品牌
25年资深专家创办
国家科研单位指定供应商
咨询热线

产品介绍

Production base

联系我们

全国服务热线

400-658-7517
无锡开腾能源科技有限公司
400电话:400-658-7517
电话:0510-82803581
传真:0510-82803581
邮编:056000
官网:www.kaitenggas.com
公司邮箱:
920179475@qq.com
公司地址:无锡市惠山区惠山万达商业广场135-1927
详细介绍
氦-3
"

氦-3是氦的同位素之一,元素符号为3He。它的原子核由二颗质子和一颗中子所组成。是稳定同位素。

因为使用氦-3的热核反应堆中没有中子(纯氦-3融合热核反应只会产生没有放射性的质子),故使用氦-3作为能源时不会产生辐射,不会为环境带来危害。但是因为地球上的氦-3储量稀少,无法大量用作能源。而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。

现时已知的氦同位素有八种,包括氦3、氦4、氦5、氦6、氦8等,但只有氦3和氦4是稳定的,其余的均带有放射性。在自然界中,氦同位素中以氦4占最多,多是从其他放射性物质的α衰变放出α粒子(氦4原子核)而来。氦3的含量在地球上极少,而在月球上储量巨大,它们均是由超重氢(氚)的β衰变所产生。

关于氦由于氦很轻,而且不易燃,因此它可用于填充飞艇、气球、温度计、电子管、潜水服等。也可用于原子反应堆和加速器、激光器、冶炼和焊接时的保护气体,还可用来填充灯泡和霓虹灯管,也用来制造泡沫塑料。

由于氦在血液中的溶解度很低,因此可以加到氧气中防止减压病,作为潜水员的呼吸用气体,或用于治疗气喘和窒息。

液体氦的温度(-268.93 °C)接近绝对零度(-273℃),因此它在超导研究中用作超流体,制造超导材料。液态氦还常用做冷却剂和制冷剂。在医学中,用于氩氦刀以治疗癌症。

它还可以用作人造大气层和镭射媒体的组成部分。

由于化学性质极其稳定,一般不与其它物质发生反应,氦气也用于防腐。

因为氦气传播声音的速度差不多为空气的三倍,这会改变人的声带的共振态,于是使得吸入氦气的人说话的声音的频率变高。这个有趣的现象使得吸入氦气的人说话尖声细气,就好像旧时代的卡通人物一样,与吸入六氟化硫后声音变粗正好相反。这种现象经常被错误地解释为音速的提高直接导致声音频率的增加,或者氦气使得声带振动变快。

 

需要注意的是,如果大量吸入氦气,会造成体内氧气被氦取代,因而发生缺氧(呼吸反射是受体内过量二氧化碳驱动,而对缺氧并不敏感),严重的甚至会死亡另外,如果是由高压气瓶中直接吸入氦气,那么其高流速就会严重地破坏肺部组织。大量而高压的氦和氧会造成高压紧张症候群,不过少量的氮就能够处理这个问题。

 

"

"

氦3最吸引人类的就是它作为能源材料的优秀“潜质”。氘和氦3可以进行核聚变,这种聚变不产生中子,所以放射性小,而且反应过程易于控制,可算是既无污染又安全。氦3不仅可用于地面核电站,而且特别适合作为火箭和飞船的燃料,用于宇宙航行。从月球土壤中每提取一吨氦3,可得到6300吨氢、70吨氮和1600吨碳。

1吨的氦3,足以保证一个功率1000万千瓦的发电机组工作1年。每燃烧1公斤氦3就可产生19兆瓦的能量,足够供莫斯科市照明用6年多。一个百万千瓦的火力发电站,每年消耗的煤是210万吨;如果这个发电厂是裂变核电站,它需要30吨的核燃料。可如果它是核聚变发电厂,燃料只需要600公斤。

据专家计算,如果采用氦3核聚变发电,美国年发电总量仅需消耗25吨氦3;中国1992年的年发电总量只需8吨氦3,全世界一年有100吨氦3就够了。以全球电价和空间运输成本算,1吨氦3的价值约40亿美元,而且随着空间技术发展,空间运输成本肯定将大大下降。法国科学家宣布,2030年,利用氦3进行核聚变发电将实现商业化。据估算,月球上有300万到500万吨的氦3储量,能够支持地球7000年的电量!

"

随着人类的文明进步,人类对能源的需求也日益增长。据科学家测算,按目前发展的速度,有可能在100年的时光就会耗尽地球上的石油、天然气和煤等燃料资源。目前,世界各国都已把节约使用目前的传统能源和开发利用新型能源作为战略步骤,如我们比较熟悉的近期重点发展的新能源有:太阳能、风能、生物质能、核能、地热能、氢能、海洋能等。在这里为大家介绍一种在远期可能成为地球重要能源的物资,那就是氦-3。氦-3是氦的同位素之一,元素符號為3He,它的原子核由二顆質子和一顆中子所組成,是穩定同位素。根据一些科学家的看法,正是氦-3有可能成为人类将来首选的发电能源。
氦-3的储量在整个地球上最多只有500公斤,可是在月球的土壤里储量丰富。中国“嫦娥一号”的科学目标第三条明确指出了这一研宄重点:探索月壤的特性,研宄月壤的厚度,估算氦-3的资源量。在对“嫦娥一号”探月卫星微波数据进行一年多的分析后,香港科技大学与北京天文台的合作团队公布了月壤研宄的发现,“月壤(月球土壤)的氦-3(He-3)存量预计达100万吨,转化成核能后足够地球使用千年以上。除此之外,氦-3还好在是一种绝对清洁的燃料,如果让“氦-3”和海水中很丰富的“氘”发生聚变反应,将能产生庞大的电能,而在反应过程不会产生任何放射性废料。因為使用氦-3的熱核反應堆中沒有中子(氦-3與氘進行熱核反應只會產生沒有放射性的質子),故使用氦-3作為能源時不會產生輻射,不會為環境帶來危害。
中国科学院院士、我国探月工程首席科学家欧阳自远在一次学术报告会上透露,我国在世界上首次通过探测月表微波特性并估算全月球月壤厚度,从而可以较为准确地获得将为地球提供可持续发展能源氦-3的资源量和分布特征。欧阳自远认为,如果把氦-3作为可控核聚变能源燃料,它将有可能成为解决今后地球人类长期能源发展需求的重要原料。如果在30年或50年后,可实现可控核聚变发电商业化,氦-3作为可控核聚变能源燃料,它将是人类社会长期的、稳定的、安全的、清洁的、廉价的燃料资源,氦-3资源将有可能成为解决今后地球人类长期能源发展需求的重要原料。
至于如何把氦-3从月球拿回来,科学家也有了设想:第一步是要开展资源勘查工作,看月球表面什么地方氦-3最集中。只有在此之后才能进行试验性的开采并考虑在月球上建工厂。首先,需要专门的机械去收集月球表面上的土,再将在些土加热至比如说600度之后,就会分离出气体氦,然后从氦分离出它的同位素一一氦_3。下一步就得将氦-3气体液化,以便于运输。最后一步是将液化的氦-3用航天飞机运回地球。一般来说,航天飞机一昼夜便能一次性将20吨氦-3运回地球。全球每年所需能量原料只需航天飞机飞四五次(2.5-3亿美元/次),所以月壤中的氦-3具有巨大的开发利用前景。虽说开采和运输氦-3的方案非常复杂,需要花费很大的劳动力,而且耗资巨大,但确是可以实现的。据科学家计算,利用月球开发的氦-3发电的成本只是现在核电站发电成本的1/10。
目前氦-3的开发利用已受到世界不少国家的关注,美国某电视台曾报道说:“美国、中国、俄罗斯、印度和日本等世界各国纷纷进行探月竞争的原因是为了确保被认为是下一代核聚变发电燃料的‘氦-3’。”美国工学专刊《大众机械》(Popular Mechanics)也在发行的刊物中报道说:“美国宇航局(NASA)计划在月球建设有人基地是为了采集‘氦_3’ ”。
以我们人类现有的技术和能力,目前还无法做到用氦-3来作为人类使用的能源,比如说:目前大规模受控核聚变的技术尚不具备等。因此,有些国外的科学家认为:要实现这个目标需要联合世界上的最好科研力量,当然也还需要足够的资金支持。
据了解,月球上的稀土储量为2250亿-4500亿吨,一直以来,美、俄、日本等多国对月球的稀土资源觊觎已久,并正在实施开采计划,拟进行商用。

   *文章来源网络,如有侵权请联系删除

【返回】


推荐产品更多>>
新闻推荐更多>>
氦-3 [2022-05-02]
氙气吸入可有效治疗新冠呼吸衰竭来源 [2022-04-30]
通知 [2021-07-07]

扫一扫,微信添加我

159-0330-2207

在线客服