中新社北京9月9日電 (馬帥莎 郭超凱)據(jù)中核集團(tuán)核工業(yè)北京地質(zhì)研究院(以下簡稱核地研院)9日消息，中國科學(xué)家首次成功獲得嫦娥五號(hào)月壤中未來聚變能源資源氦-3的含量及其最佳提取參數(shù)。氦-3有何用處？人類為什么要在月球上尋找氦-3？該研究成果對(duì)人類開發(fā)利用月球資源有何意義？研究團(tuán)隊(duì)接受中新社記者采訪作出專業(yè)解讀。
月球上蘊(yùn)含豐富、獨(dú)特的礦產(chǎn)和能源，它們是對(duì)地球資源的重要補(bǔ)充和儲(chǔ)備，將對(duì)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。其中，作為一種高效、清潔的核聚變?nèi)剂希?3是最受關(guān)注的月球潛在資源之一。
據(jù)核地研院第一批月球樣品責(zé)任人黃志新研究員介紹，目前科學(xué)家主要利用氘-氚開展核聚變實(shí)驗(yàn)，也就是“人造小太陽實(shí)驗(yàn)”，這種核聚變會(huì)產(chǎn)生中子，有一定危害。而氦-3在聚變過程中不會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)，反應(yīng)釋放的能量更大，堪稱未來的完美能源。然而，受地球磁場與大氣的阻擋，地球上氦-3的含量極低。
與地球環(huán)境不同的是，月球擁有存儲(chǔ)氦-3的天然優(yōu)勢(shì)。氦-3是太陽風(fēng)的重要成分，由于缺少大氣層的保護(hù)，月球常年受太陽風(fēng)的輻照，可獲取大量氦-3。月壤顆粒，尤其是其中的鈦鐵礦對(duì)氦-3有較好的儲(chǔ)存作用。
因此，在地球上稀缺的氦-3，在月球上卻儲(chǔ)量驚人。根據(jù)國外月球樣品研究和遙感觀測(cè)，月球上氦-3含量約有上百萬噸，可實(shí)現(xiàn)全人類數(shù)千年甚至上萬年的能源供應(yīng)。
2021年7月12日，核地研院聚焦裂變聚變核能元素研究，成為首批開展嫦娥五號(hào)月球樣品研究的單位之一，獲得50毫克月球樣品。
核地研院高級(jí)工程師李軍杰表示，由于嫦娥五號(hào)的著陸點(diǎn)和阿波羅計(jì)劃、Luna計(jì)劃不同，科研團(tuán)隊(duì)對(duì)嫦娥五號(hào)月球樣品的氦-3含量是否與國外月球樣品有明顯區(qū)別進(jìn)行了研究。此外，研究團(tuán)隊(duì)還測(cè)試了不同礦物、不同粒度樣品中的氦-3含量，以及氦-3的提取溫度等參數(shù)。
黃志新表示，嫦娥五號(hào)月壤中氦-3含量及最佳提取參數(shù)的獲取，將為中國后續(xù)月球氦-3資源的遙感預(yù)測(cè)和資源總量估算，以及氦-3資源未來開發(fā)和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)提供基礎(chǔ)科學(xué)數(shù)據(jù)。(完)