科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，一種古老且珍貴的氣體，正從地球內(nèi)部釋放出來(lái)

十年前，巨石強(qiáng)森主演了一部輕松的奇幻片叫《地心歷險(xiǎn)記》，帶觀眾開(kāi)了回腦洞，在地心構(gòu)建了一個(gè)美麗神奇的地下世界，那里確實(shí)有滾燙的巖漿，但也有人類從未見(jiàn)過(guò)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(shí)至今對(duì)地球的了解還知之甚少。

地球內(nèi)部有沒(méi)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(lái)。它不如《地心歷險(xiǎn)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(jià)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(wú)色無(wú)味，是一種極具潛力的清潔能源，是解決人類能源危機(jī)，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(guò)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(duì)月球的探測(cè)中發(fā)現(xiàn)，月球上月壤中的氦-3儲(chǔ)量非常多，據(jù)估算，整個(gè)月球的月壤能提供大約71.5萬(wàn)噸的氦-3，比地球上已探明的氦-3儲(chǔ)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(kāi)發(fā)便不是夢(mèng)。

但是以目前的人類科技來(lái)說(shuō)，在月球開(kāi)采氦-3并運(yùn)回來(lái)，費(fèi)用高達(dá)3000億美元。因此，關(guān)于月壤開(kāi)采項(xiàng)目，人類還在仔細(xì)地從長(zhǎng)計(jì)議中。

之前人類估計(jì)的地球氦-3儲(chǔ)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(jiān)持認(rèn)為地球上一定藏有大量的氦-3，只不過(guò)藏的比較深，在地核中。

來(lái)自美國(guó)新墨西哥大學(xué)的物理學(xué)家彼得.奧爾森就是該觀點(diǎn)的支持者，于是他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)展開(kāi)了研究，結(jié)果證實(shí)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(wèn)題

宇宙中的天體很多是氣體云碰撞融合形成的，星團(tuán)是這樣，恒星也是這樣。日本的研究人員曾經(jīng)證實(shí)過(guò)這一點(diǎn)，報(bào)告發(fā)表在了2021年1月的《日本天文學(xué)會(huì)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(yáng)的主要成分就是這兩樣，月球上有那么多氦-3，也是這個(gè)道理。

同樣，地球中也會(huì)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(lái)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(jìn)一步的證實(shí)。

因?yàn)楹�氣是天然形成的，幾乎無(wú)法人工合成，即使靠氚的放射性衰變來(lái)制造氦氣，也很難，成本也很高。所以我們才說(shuō)，從地球內(nèi)部跑出來(lái)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(shí)不時(shí)將地球內(nèi)部的能量釋放一些出來(lái)。

奧爾森提過(guò)，通過(guò)氦-3釋放研究地球起源的一項(xiàng)工作時(shí)，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(cè)到地表泄漏的氦-3不知道有多少是來(lái)源于地幔，多少是來(lái)源于地核。

奧爾森曾和他的團(tuán)隊(duì)做過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)�擬地球形成的過(guò)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(jiān)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(rèn)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(lái)的呢？

奧爾森團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，地球當(dāng)時(shí)被小行星碰撞的時(shí)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?chē)�，又�?jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)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(shí)還是來(lái)自于地球。

地球的氦3耗盡了怎么辦

按照奧爾森計(jì)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(huì)對(duì)人類產(chǎn)生什么影響嗎？

根據(jù)氦-3的應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，基本上拿來(lái)當(dāng)燃料使用，大不了氦-3沒(méi)有了，核能源我們用鈾235就行了，反正目前，全世界的鈾礦儲(chǔ)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(kuò)散是個(gè)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(shí)去醫(yī)院做核磁共振掃描，這臺(tái)機(jī)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(jià)值，氦-3應(yīng)用前景高，儲(chǔ)量小，隨著它的不斷泄漏，將來(lái)市場(chǎng)上的賣(mài)價(jià)會(huì)越來(lái)越高。

而且從現(xiàn)在有能力探索月球的國(guó)家的表現(xiàn)來(lái)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(huì)想著花高價(jià)去開(kāi)采月壤。

畢竟除了開(kāi)采成本很高之外，還需要先將月壤加熱到700度以上，這個(gè)過(guò)程需要耗費(fèi)大量的氧氣，耗能高，速度慢，月球上沒(méi)有氧氣，所以無(wú)法做到。

對(duì)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(lái)，全人類大概能用1年。

但這個(gè)想法說(shuō)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(qián)？還有送上去的技術(shù)和花費(fèi)呢？

當(dāng)然，我國(guó)中科院的研究團(tuán)隊(duì)在嫦娥五號(hào)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(guó)將來(lái)的月壤開(kāi)發(fā)，為我國(guó)創(chuàng)造更多的氦-3資源。