十年前，巨石強森主演了一部輕松的奇幻片叫《地心歷險記》，帶觀眾開了回腦洞，在地心構(gòu)建了一個美麗神奇的地下世界，那里確實有滾燙的巖漿，但也有人類從未見過的生物。
但影視劇畢竟是影視劇，別看人類現(xiàn)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幾圈，但其實至今對地球的了解還知之甚少。
地球內(nèi)部有沒有奇幻世界不知道，但科學(xué)家倒是發(fā)現(xiàn)有一種古老珍貴的氣體，源源不斷地從地球內(nèi)部釋放出來。它不如《地心歷險記》中的鉆石那么耀眼奪目，但它卻有著鉆石都不能比擬的價值，它就是氦-3。
珍貴的氦-3
氦-3是氦氣的同位素氣體，性質(zhì)穩(wěn)定，無色無味，是一種極具潛力的清潔能源，是解決人類能源危機，改變能源結(jié)構(gòu)的高效率燃料。
它能與氫的同位素發(fā)生核聚變反應(yīng)，但過程中不產(chǎn)生中子，因此產(chǎn)生的放射性廢料少，安全環(huán)保又容易控制，是制造清潔核能的最佳原料之一。
人類在多次對月球的探測中發(fā)現(xiàn)，月球上月壤中的氦-3儲量非常多，據(jù)估算，整個月球的月壤能提供大約71.5萬噸的氦-3，比地球上已探明的氦-3儲量多得多。要是人類能從把月壤中氦-3帶回地球，提高清潔核能的開發(fā)便不是夢。
但是以目前的人類科技來說，在月球開采氦-3并運回來，費用高達3000億美元。因此，關(guān)于月壤開采項目，人類還在仔細地從長計議中。
之前人類估計的地球氦-3儲量大概總共只有幾百公斤，真是少的可憐，但有人不相信，并且堅持認為地球上一定藏有大量的氦-3，只不過藏的比較深，在地核中。
來自美國新墨西哥大學(xué)的物理學(xué)家彼得.奧爾森就是該觀點的支持者，于是他帶領(lǐng)團隊展開了研究，結(jié)果證實了地球內(nèi)部的確每年都在往外泄漏氦-3。
奧爾森形容了一下，每年的泄漏量大約是2000克，匯聚在一起的話，能充滿一只普通桌子那么大的氣球。奧爾森還表示，這不僅為人類提供了大量的資源，還提供了地球起源的線索。
那怎么氦-3跟地球起源扯上關(guān)系了呢？
地球起源問題
宇宙中的天體很多是氣體云碰撞融合形成的，星團是這樣，恒星也是這樣。日本的研究人員曾經(jīng)證實過這一點，報告發(fā)表在了2021年1月的《日本天文學(xué)會出版物》雜志上。
在諸多的天體中，星云的坍縮或凝結(jié)能形成恒星和行星，而星云的主要成分首先是氫氣、其次就是氦氣。比如太陽的主要成分就是這兩樣，月球上有那么多氦-3，也是這個道理。
同樣，地球中也會有大量的氦氣存在，只是隨著地殼的逐漸冷卻凝固，它們被“封印”在了地球內(nèi)部。如果將來人類還能發(fā)現(xiàn)地核中也有氦氣，那么地球起源于星云就得到了進一步的證實。
因為氦氣是天然形成的，幾乎無法人工合成，即使靠氚的放射性衰變來制造氦氣，也很難，成本也很高。所以我們才說，從地球內(nèi)部跑出來的氦-3氣體非常古老，而且珍貴。
目前有氦-3釋放最快的地方大多是火山地帶，火山就像地殼的裂口，時不時將地球內(nèi)部的能量釋放一些出來。
奧爾森提過，通過氦-3釋放研究地球起源的一項工作時，要看地核是不是也在釋放它，所以我們可以得知，現(xiàn)在檢測到地表泄漏的氦-3不知道有多少是來源于地幔，多少是來源于地核。
奧爾森曾和他的團隊做過實驗?zāi)M地球形成的過程，他們發(fā)現(xiàn)，按宇宙大爆炸理論，爆炸后發(fā)生的各種天體相撞，讓剛形成不久的地球也受了傷，地幔再次熔化，原本鎖在地幔里的氦-3丟失了，但巖心足夠堅硬抵抗住了一部分撞擊，也鎖住了氦-3。
根據(jù)模擬，奧爾森認為，地核中應(yīng)該還有一部分氦-3。
而月球上的氦-3是怎么來的呢？
奧爾森團隊認為，地球當時被小行星碰撞的時候，濺起了大量的物質(zhì)，受太空中各種引力的牽引，它們漂浮在地球周圍，又經(jīng)過長時間的變化和與其他氣體、塵埃等融合積累，就形成了月球。因此月壤中的氦-3其實還是來自于地球。
地球的氦3耗盡了怎么辦
按照奧爾森計算的氦-3泄露量，可能要不了多久，地球內(nèi)部的氦-3就耗盡了，如果到那一天，會對人類產(chǎn)生什么影響嗎？
根據(jù)氦-3的應(yīng)用領(lǐng)域來看，基本上拿來當燃料使用，大不了氦-3沒有了，核能源我們用鈾235就行了，反正目前，全世界的鈾礦儲量都不算少。
但是在同樣質(zhì)量下，氦-3聚變后釋放的能量是鈾235裂變釋放能量的12.5倍，最關(guān)鍵的是氦-3幾乎零污染，而鈾235有。
而且鈾235做核能源，如何控制它的核污染擴散是個復(fù)雜又困難的事情，在裂變中控制不好，還可能發(fā)生爆炸。
所以，在同樣的通途中，能用氦-3，為什么要選擇鈾235呢？
值得一提的是，除了在核能方面使用，氦-3體還有很多用處是鈾235替代不了的。氦-3屬惰性氣體，很穩(wěn)定，飛艇要用到它，火箭燃料要用到它，甚至普通醫(yī)學(xué)上也要用到它。
我們平時去醫(yī)院做核磁共振掃描，這臺機器上就得用到氦-3做冷卻劑，連超市的掃碼儀都得用到它。
每一種元素都有它不可替代的價值，氦-3應(yīng)用前景高，儲量小，隨著它的不斷泄漏，將來市場上的賣價會越來越高。
而且從現(xiàn)在有能力探索月球的國家的表現(xiàn)來看，也知道氦-3有多么搶手。但凡地球上能找到一種元素能替代它，我們都不會想著花高價去開采月壤。
畢竟除了開采成本很高之外，還需要先將月壤加熱到700度以上，這個過程需要耗費大量的氧氣，耗能高，速度慢，月球上沒有氧氣，所以無法做到。
對此，也有俄羅斯科學(xué)家提出建議，稱人類可以每年發(fā)射2艘或者3艘能載重100噸的飛船上月球，挖一次月壤回來，全人類大概能用1年。
但這個想法說的真是輕巧，造這么大的飛船技術(shù)難題如何攻克，成本又得花多少錢？還有送上去的技術(shù)和花費呢？
當然，我國中科院的研究團隊在嫦娥五號帶回月壤之后，用高分辨透射電鏡結(jié)合電子能量損失譜法，發(fā)現(xiàn)也許提取氦-3不再需要高溫了。
那么我們就靜待中科院再顯神威，助力我國將來的月壤開發(fā)，為我國創(chuàng)造更多的氦-3資源。
