央视报道过月球土壤的分析结果，很遗憾地表示，虽然月球不能种菜，但月球土壤里有大量的氦-3。

本期乔一要给大家说的，就是氦-3

这可能是人类离未来能源最近的一次了。2020年12月17日，嫦娥五号返回器在内蒙古平安着陆，返回器携带着两公斤月球土壤，从月球出发，跨过35万千米，成功完成了人类史上最远的一次快递。从嫦娥五号回来那天，专家就公布了月球土壤的初步监测结果，新闻报道上明晃晃地写了几个大字

月球土壤不能种菜

 

乔一不禁想起那个笑话，要想在美国欧洲的居民区里找到中国人，只需要看哪家的花园里种着菜就行了，果然 种菜才是中华民族的灵魂,不过新闻报道没有说的是，虽然月球土壤不能种菜，但它却蕴藏着一种，能为人类提供巨量能源的东西。

氦-3

 

这是一种氦气同位素气体，无色无味无臭能够和氢的同位素发生核聚变反应，但是和我们记忆中那个危险的核聚变不同，氦3在聚变过程中，不会产生带有放射性中子同时氦3的反应过程很容易控制，可以说是安全又环保。

一吨氦3进行核聚变提供的能量，相当于1500万吨石油燃烧释放的能量

按照这个比例计算

只需要10吨氦3，就能支撑整个中国14亿人一年的能源需求，是的，只需要区区10吨。

而月球上有多少氦3呢？

超过100万吨，足够整个地球使用7000年

月球的氦3并不是中国发现的，上世纪90年代，全世界都掀起了一场探月高潮，这场探月高潮的目的除了政治因素，最重要的就是寻找氦3，这种元素让核聚变成为了可能。

注意，是核聚变，这里必须要提一下氦3的应用场景，核能源只有两种方式

裂变

聚变

核裂变就是一个铀原子吸收中子后发生的裂变，这种裂变会释放出大量的能量，你可以理解成一个原子的一分为二 ，二分为四，上亿个原子同时裂变就是核裂变。

而相比起硬核又暴力的核裂变，核聚变要显得温柔许多，当然，只是听起来温柔，毕竟核聚变的氢弹比核裂变的核弹，强到不知道哪儿去了。核聚变就是质量小的原子，在温度和压力的作用下，互相吸引聚合到一起，在聚合中释放的能量，就是核聚变。

核裂变的常用材料是武器级浓缩铀，而核聚变的常用材料是氘和氚，但要注意，对核聚变来说，氘和氚只是第一代核聚变技术。

 

1950年

澳洲科学家马克·欧力峰发现了核聚变公式，一步登天 ，在澳洲国立大学成立了等离子体核聚变研究机构，去世之前，他已经把核聚变的未来之路探索清楚了。

核聚变一共有三代需要走，我们今天的氘氚聚变只是核聚变的第一代。

这一代的聚变只是初级技术，有很多问题需要解决，比如氘和氚的聚变会释放大量中子，而中子会和反应装置的墙壁发生核反应，用一段时间之后就必须更换，成本耗费很高，而且换下来的墙壁还具有放射性，会成为核废料。这都还不算完，再加上氚也具有放射性，聚变流程中危险性很大，综合下来，核聚变除了用在氢弹身上外，用在其它地方不仅成本高还不好用。

而第二代技术，就是氘和氦3的聚变

这两个东西聚变同样会产生大量的能量，但不会产生任何中子，安全性和成本都大大优化，如果说第一代氘氚聚变，需要设置在荒无人烟的边疆地区，戒备森严、监控严密、还需要军队24小时值守，准备应对任何突发意外，那么第二代氘氦技术完全可以放在大城市的市中心，基本没有危险性。第二代就这么安全了

那第三代呢？

第三代聚变技术就是让氦3和氦3相互反应，这种聚变不会产生中子，不会释放辐射，安全高效又可控，所以第三代聚变也被称为终极聚变。不仅可以放在市中心，还可以直接修建成少年宫科技馆的样子，让民众去参观聚变过程，拍照打卡。

第一代是氘氚聚变

第二代是氘氦聚变

第三代是氦氦聚变

这样一看，好像问题就是出在氦上。

那我们为什么现在还停留在第一代聚变上呢？

很简单 ，因为没有氦。

科学家们很早就发现该元素的神奇之处了，但苦于没有足够的氦3来做核聚变燃料，它实在太稀有了，整个地球加起来都只有0.5吨。

而现在

我们已经明确了月球的土壤里，含有超过100万吨氦3。1492年， 哥伦布发现了新大陆，掀起了人类迁移史上的高潮。

而500年后，人类发现了氦3，很有可能让人类移居月球成为可能

 

《月球》这部2009年上映的电影是世界科幻电影界的一座丰碑，在这部电影中，主人公就是一名生活在月球的采集员，工作内容就是采集月球的氦3，再定期把氦3送回地球，故事源自生活，这部电影的假想，事实上正是来自人类目前最有可能的氦3使用方式。

2006年

俄罗斯科学院院士 加利莫夫，就提出了一个方案，他认为人类每年只需要发射两三艘载重100吨的宇宙飞船，从月球上拉回来的氦3就能够让全人类使用一年，而相比起我们目前的电能核能，这种方式的成本还要低得多。

如果人类从2006年就开始着手实施这个计划，那么只需要30年，人类就可以实现把氦3从月球送回地球

加利莫夫不仅提出了计划，甚至还提出了预算，他表示，这个计划只需要花2500亿美元就行。当然，这个计划太超前了，没有任何一个国家有胆子尝试，毕竟这种行动需要整个地球的齐心协力，而就当时的国际环境来说，根本是不可能的

所以，此计划只能成为大家茶余饭后的谈资，并没有真正推动。

因为这个计划需要2500亿美元，招来了当时许多人的批评，那是2006年，而那一年美国的国防支出是多少呢？

5200亿美元，是的 ，美国国防支出是这个计划预算的两倍还要多。

不过氦3的重要性固然很大，但事实上还有很多问题需要解决。就像乔一常说的，任何技术或产品的背后，都是一整个生产体系的凝结，氦3的利用同样。

 

要利用氦3，首先我们需要做到，把氦3从月球土壤中提炼出来，这个流程需要把月球土壤加热到700摄氏度，此温度， 我们很容易就能做到，上万度的高温我们都能造出来，何况区区700摄氏度？

但问题是，这七百摄氏度需要是持续保持的温度，我们要造多大的罐子用来加热月球土壤。每次加热多少月球土壤。

氦气的封装怎么实现？

成本多少？

技术多少？

而且我们不可能把月球土壤带回地球来分离氦3，那样成本会突破我们的想象，我们只能在月球上完成氦3的分离流程，所以刚刚说的问题不仅需要解决，而且还要在月球上解决，这就要求我们建立一个活动空间足够大的月球基地，而基地又怎么实现能源补充、水源补充、食物补充，工作人员怎么实现氧气制造、自由活动。

这样不断延伸下去，我们会发现表明上这是一个氦3的分离使用问题，实际上它是一个人类在地外行星建立根据地的问题。

这还只是基地负责的分离环节，氦3提取出来后，要怎么运送回地球。

是用火箭？

还是发射器？

我们有能够接收百吨氢同位素气体的能力吗？这类问题深究下去三天三夜都说不完。所以说，任何科学技术都是当今体系凝结而成的。

在人类整个科学体系没有达到一个共同水平时，我们很难实现氦3的开采。

道路是曲折的，但同时，前途也是光明的。

就像聚变技术有第一代、第二代、第三代一样，核武器同样也有第一代 、第二代。

氦3

除了是目前人类地球能源危机的最佳解决办法，同时也是第四代核武器的最大可能。

运用铀或钚的原子弹是第一代核武器，叫做裂变武器

利用氘聚变的氢弹是第二代核武器 ，叫做热核武器

以高能中子为杀伤因素的中子弹，是第三代核武器 ，叫战术核武器

而第四代至今还没有成品来进行定论，第四代核武器又叫定向核武器

特点就是不会产生核辐射，可以作为常规武器使用，氦3就是第四代核武器的关键因素。

2021年

日本的《外交学者》网站发表了一篇文章这篇文章表示，全世界都在悄悄地为第四代核武器寻找氦3材料

谁能得到这种无放射性沉降物的材料，谁就能成为新的世界霸主，而中国在这场竞争中 ，获得了胜利。

你听听这话，说得就像中国下一秒，就要朝他们扔四代核武了一样，中国有没有在氦3技术上走在世界前列，乔一并不知道。

不过乔一知道的是，

这些年里，对中国的抹黑，已经从当年说我们马上就要崩溃的“中国崩溃论”，变成了今天说中国要称霸世界的“中国威胁论”，可能这就是我们技术前进的最好证明吧。

不过 ， 回顾中国的探月计划，有一处很为特殊。

 

2015年4月

中国科学家用嫦娥三号月球车“玉兔”传回的数据，测出了月球土壤层的厚度，这数据对我们计算月球氦3含量的意义重大，全世界只有中国进行了这项数据的测量。

无论任何科学技术，都需要可靠的数据，来作计算与支撑，至少在月球氦3数据上，我们走在前列。

主要生产经营：氦三、 高纯氦气、液氦、气球氦气；氪气、氖气、氙气、 氘气、三氟化氮、六氟化硫、甲烷； 一氧化碳、氯化氢、五氟化溴、六氟化钼； 硫化氢、环氧乙烷消毒气、激光气； 高纯氮气、高纯氩气、高纯氧气、混合气体； 无缝钢瓶检验与服务；气体管道工程等。 
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