什么?地球正在漏气?是的,科学家发现,有一种宇宙大爆炸后形成的氦-3气体正在源源不断地从地核当中向外部泄漏。
我们关心的是,地球漏气会产生什么影响?我们赖以生存的星球会不会像气球一样慢慢变小呢?
在元素周期表中,氦元素排在第二位,氦气是一种无色无味且密度很小的单原子气体。根据氦原子核内中子数量的不同,又细分成多种同位素。
在地球上,绝大多数的氦原子核都是由两个质子和两个中子组成的,也就是氦-4 。只有极少部分的氦原子核由两个质子和一个中子组成,称为氦-3。
那么,地球上的氦-3是从哪儿来的呢?物理学家告诉我们,宇宙中的绝大部分氦-3都来自于138亿年前的宇宙大爆炸。
太阳系是由星云形成的,而星云则是由气体和尘埃组成的,其中大部分是氢气,其次是氦气,还有一些其他金属和非金属元素。
地球是在太阳系诞生的过程中应运而生的,它不断吸收星云中的岩石和尘埃,然后挤压成形。在这个过程中,地球引力将星云中的气体吸引到自身周围,漂浮在太阳系中的氦-3也被带入到地核之中。
从结构上看,地球的内部是非常紧密结实的。地球的内部结构是一个同心状圈层构造,由地心至地表依次分化为地核、地幔和地壳。如果把地球比做一个鸡蛋,那么地核就相当于蛋黄,地幔就相当于蛋白,地壳就相当于蛋壳。
地幔主要由致密的造岩物质构成,厚度将近2900千米。地壳上层为沉积岩和花岗岩层,下层为玄武岩或辉长岩类组成,平均厚度约17千米。
在这么厚实的层层包裹中,氦-3是如何从地核中泄露出来的呢?科学家还不得而知。
对于人类来说,氦-3绝对是一种宝贵的能源,因为它可用于核聚变反应。
目前主流的核聚变研究是建立在氘氚核燃料基础上的,这两种核燃料在地球上的储量相当可观,而且释放的能量巨大,所以一直受到科学家的青睐。
然而,氘氚聚变过程中会释放出大量的中子,这些中子不带电荷,无法被磁场约束。同时,这些中子带有极高的能量,会直接轰击内壁材料,造成内壁损伤,带来严重的安全隐患。
而氦-3却是一种近乎完美的核燃料,因为氦-3在聚变过程中不会产生中子,所以使用氦-3作为能源时不会产生辐射,更加安全。
除此之外,氦-3还可用于深空探测,为探测器提供持久动力。
唯一可惜的是,地球上的氦-3储量实在太少了,目前已探明可供人类开采的氦-3只有500公斤左右,根本无法满足人类的需求。而且随着人类对氦-3的需求日益增加,这点儿可怜的储量也正在走向枯竭。
幸运的是,科学家在月球上发现了氦-3,预估储量至少在100万吨以上。以目前人类的资源消耗水平来推算,这些储量足够人类使用1万年之久。
美国已经制定了一项计划,打算在月球上建造一个工厂来生产氦-3,以满足其核聚变能源的需求。
至于氦-3漏气会不会使地球变小,答案是不会,因为研究发现,地球每年泄露的氦-3只有2公斤左右,这点儿重量对于地球来说根本微不足道。