氦電

氦電

氦電是一種從元素和它的同位素中獲取的電能,是一種大有希望的新型能源。

基本介紹

  • 中文名:氦電
  • 外文名:Helium electric
  • 來源:從元素同位素中獲取的電能
  • 歸屬:新型能源
  • 原料同位素:氦-3
  • 基礎套用:電子管,保護氣體
發現過程,社會套用,發展前景,

發現過程

1868年,法國天文學家詹遜觀測日食的時候,在日冕光譜中發現了氦。這種稀有氣體,充斥在宇宙空間大氣層中。它無色無味,在空氣中大約占整個體積的0.0005%,密度只有空氣的1/7.2,是除了氫以外密度最小的氣體。別看氦的數量少、密度小,但它的本領可不一般。能 夠套用於填充霓虹燈、電子管、飛艇和飛船,也可用於原子反應堆和加速器,冶煉和焊接金 屬時還可以用作保護氣體。
當夜晚走過繁華鬧市的時候,五顏六色的霓虹燈會使人感到進入一個神奇的境地,而氦在里 面發揮了重要的作用。在玻璃細管中充入氦,經過通電激發產生能量,從而能夠發出淺紅色的光。此外,以氦、氖為工作介質,不能夠製成氦-氖雷射器,在雷射技術運用中發揮重要 的作用。在對某些金屬進行焊接加工的時候,往往還要請氦來充當保護氣。比如人們常見的 金屬鋁,在遇到高溫的情況下,跟周圍的空氣很容易發生氧化反應而生成氧化鋁,所以,對 其 進行焊接十分困難。如果在鋁的周圍用氦保護起來,使鋁銳離與空氣的接觸,再來焊接就會 很容易進行。

社會套用

人類社會進入20世紀90年代之後,科學家利用氫的同位素氚和氚進行控制性瓜,取得突破性 的進展。作為這種受控熱核反應重要元素的氚,在自然界中並不存在,需要從核反應中獲取。因此,美國科學家提出一個以氦的同位素氦-3代替氚的新構想。這樣,受控熱核反應裝 置既不存在放射性,又可以用氚反應的體積小,結構簡單,造價也低。人類探測到月 球表面覆蓋著的一層由岩悄、粉塵、角礫岩和衝擊玻璃組成的細小顆粒狀物質。這層月壤富 含由太陽風粒子積累所形成的氣體,如氫、氦、氖、氬、氮等。這些氣體在加熱到700℃時,就可以全部釋放出來,其中,氦-3氣體是進行核聚變反應發電的高效燃料,在月壤中 的資源 總量可以達到100-500萬噸。另據計算,從月壤中每提煉出一噸氦3。還可以獲得約6300噸氫氣、700噸氮氣和1600噸含碳氣體(CO、CO2)。所以,通過採取一定的技術措施來獲得這些氣 體,對於人類得到新的能源和維持永久性月球基地十分必要。
氦電

發展前景

隨著航天技術發展,科學家已設計出一種裝置來收集月壤中的氦-3,經試驗證實,利用氚和氦-3的熱核聚變反應是最理想的一種核聚變反應,它轉換為電能的效率最高,而產生的放射性最低。如果今後每年能夠從月壤中開採1500噸氦-3,就能夠滿足世界範圍內的能源需要。若再考慮到其它星球上的氦-3,那么,利用氦能發電的前景將是無比樂觀的。

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