愛好養豬仔

氦3是氦的同位素之一，它的原子核由兩個質子和一箇中子構成。是一種穩定的同位素。

圖：氦3的原子結構

氦3作為一種熱核反應的材料是非常安全的，利用氦3與氘（氫的同位素）進行聚變的產物是沒有放射性的質子，沒有中子的產生（中子束進入人體後，能夠破壞人體細胞組織和中樞神經系統。當人體吸收的中子束達到一定劑量時，會造成人體損傷甚至死亡）。

氦3來源於太陽，太陽風帶著氦3向四周擴散。月球由於沒有大氣所以成為很好的氦3“收集器”，在月球誕生的45億多年的時間裡不停的收集著氦3。所以，月球表面存在著大量的氦3，估計儲量有100萬噸。按目前的世界能源需求，100噸氦3就能滿足全球的能源所需。按這種算法，足夠人類使用1萬年。

按每年所需氦3的數量，只需要發射兩三艘飛船去到月球運載回來就行了。而且在上世紀60年代就能完成的登月計劃，在現在來說更加容易。那麼為什麼不去呢？

圖：月球背面

第一，氦3的開採是困難的。首先要建立一個可以長期居住的、功能完善、可以基本自持的月球基地，然後還要派人上去長期值守，開採並提煉氦3。

第二，核聚變反應的技術尚未研發成功，目前還沒有對這種安全的核燃料的需求。

第三，目前正在研發的核聚變反應堆利用的是氚氘作為聚變材料。而氘在地球上的含量非常豐富，足夠人類用到地球毀滅，按現在的能源消耗量，能用上百億年。用於生產氚的鋰的儲量也非常豐富。雖然這種核聚變反應堆會產生大量的核輻射，但防護措施做好也是安全的。

第四，需要的資金量太大。據估算，完成這個計劃需要2500～3000億美元，花費30～40年的時間。

故此，對於一個需大量資金持續數十年投入的、難度很大和現在還沒有需求的項目來說，對資本沒有一點吸引力。

什麼時候去月球開採氦3才具備吸引力呢？

由於氦3核聚變沒有輻射，所以無需防護層，可以將反應堆做得較小。這種小型化核聚變反應可以用在航天飛機、核動力航母、核潛艇等需要小型化核聚變反應堆的場所。

圖：核動力潛艇

圖：構想中的核動力飛船

所以，筆者認為，只有在核聚變反應堆研發成功並大規模商業化運營後，並且在一些需要小型化的核聚變反應堆需求量較大時，月球的氦3才有開採價值。

講科學堂

答案：因為利用氦-3來發電根本就是一個偽命題

目前所有的核電站都是通過重核裂變的形式發電的，在裂變過程中會產生大量的核廢料處理起來相當麻煩。

氦3+氘核反應產生氦4+質子,這是氦3聚變的基本原理，而實際上在核聚變中如果將原材料氦3和氘核混合在一起，首先進行的是氘-氘核聚變反應，因為原子核如果帶電荷越多，那麼原子核之間產生的庫倫斥力就越大，所以一定是原子核所帶電荷越小的原子核越容易發生反應，氘質子數是1，而氦3的質子數是2。在受控核聚變中，一定是氘-氘核聚變反應需要的溫度更低，反應條件更寬鬆；氘-氦核聚變反應需要的溫度更高。

這樣就產生了一個問題，在託卡馬克裝置升溫的過程中氘核會自己先發生聚變反應將原材料耗盡，最後只剩下氦3，而氦-氦核聚變反應原子核之間的斥力非常大，沒有足夠的反應截面積，達不到反應速率，無法進行核聚變反應。

所以想要通過氦-3和氘核進行核聚變反應在理論上也是做不到的。

科學薛定諤的貓

這個問題並不怎麼嚴謹，不是沒有人把月球的氦三運回地球，而正是人類把月球土壤帶回來才發現其蘊藏著大量的氦三資源！

美國在上個世紀60年代末七十年代初就成功登陸月球6次，每次可都是往地球帶回月球土壤的，這裡面就包含著氦三。我們對月球氦三的初步認識就源於人類帶回來的月球土壤！

其實我認為大肆渲染月球氦三資源有種譁眾取寵的感覺！

目前各個有能力的國家都爭先恐後地進行登月比賽，比如發射各種探測器什麼的。如果僅僅只是為了攀比就盲目登月，各國的納稅人怕是不同意！

月球上的確蘊藏著大量的珍貴資源，包括氦三。而各國政府為了在太空競爭上不落後於他國，就不得不得畫一個看起來切實可靠的大餅給民眾。政府會說：你們都看，月球上有那麼多氦三，這些都是核聚變的理想原料，而地球上的氦三卻極為稀有，我們再不抓緊研究月球可就真落後了。

其實氦三的確有一個很大的好處，那就是核聚變中不會產生較大輻射。因為氘－氦3熱核反應只會產生帶電的粒子，只要這些粒子帶電，就可以在磁場的作用下被束縛起來，不至於讓這些粒子產生外部輻射！而其他類型的核聚變就會產生中子，這些高能的中子不帶電，你無非通過磁場約束它們，目前人類還沒有較好的辦法應付這些高能中子的破壞！

地球上的氦三資源極其短缺，其儲量大概不足500kg，而月球上富含著上百萬噸的氦三。科學研究表明：1萬噸氦3就足夠人類使用一個世紀！整個月球氦三儲量足以讓人類安然享用1萬年！

但是這裡面有個很大的邏輯問題

可控核聚變人類目前看來是掌握不了了，起碼要等一個世紀。即便人類現在開採了月球的氦三，那也是一堆無法大規模實用的資源。因為可控核聚變技術的掌握還遙遙無期！

目前中國，印度，日本，歐盟和NASA以及Space－X都在尋求降低登月的成本。

我認為人類會恰巧同時掌握了低成本登月技術和可控核聚變的技術，那時候再開發月球的氦三為人類服務才是天時地利人和的最佳時機。 但是我認為這樣的願景大概會在本世紀末才會實現！

科學認識論

這個問題就像，當人們沒有鍊鐵技術的時候，在山裡發現大量鐵礦石，也不會有人運回來，因為還不會鍊鐵。月球土壤裡雖然有大量的氦-3，姑且不考慮採集運輸的費用，主要是人類還沒有掌握可控核聚變，氦-3原料再多，目前人類還用不到啊。

可控核聚變目前還是人類最需攻克的世界難題，保守來看需要幾十甚至百年來進行攻克。目前人類能夠利用的人工核聚變，是不可控的熱核反應 - 氫彈。它是通過裂變點火，靠慣性力把高溫高壓的等離子體進行約束。

人們當然也在嘗試各種人工可控的慣性約束，例如使用激光打靶的方式實現激光慣性約束核聚變。採用少量熱核物質的爆發來實現能量利用，但目前都還在試驗摸索階段。

通過磁約束建造可控聚變反應堆，是目前最有希望實現人工核聚變的一種方法。通過強磁場來約束等離子體，並對其加熱，實現聚變點火。世界上已經有多個託卡馬克實驗堆，美國，歐盟，中國，日本都在展開相關研究。

但可控聚變目前都還處在基礎研究階段，離商業應用還有至少幾十年的路要走。一旦人工可控核聚變實現，人類的能源利用突飛猛進，核聚變的燃料不會成為問題。

歡迎評論，關注量子實驗室。

量子實驗室

氦-3是氦的一種沒有放射性的同位素，它被用於核聚變反應不會造成輻射，所以這是一種理想的清潔能源。雖然月球上的氦-3儲量非常豐富，多達上百萬噸，但問題是人類至今還沒有掌握可控核聚變，所以現在就去把氦-3運回來幹啥？

雖然人類已經掌握了核聚變反應——氫彈，但這是不可控的，無法用於生產生活。現在，各國正在努力研究可控的核聚變反應——氘和氚、氘和氦-3或者氦-3和氦-3，但至今還未取得實質性的突破。

只有當可控核聚變可以成功商業化了，人類才會想著去月球把氦-3運回來。但這還要面臨很多難題。首先，要把氦-3大量運回來，需要大型的火箭以及月球基地。其次，從月球運回的氦-3不是純淨物，而是需要從月球表皮土中提取，這又是一道技術難關。因此，利用月球氦-3可能面臨很大的成本問題。如果這些問題能夠解決，那時才會真正開啟月球大開採時代。

火星一號

關於氦-3這種東西，很瞭解它的人並不多，實際上它是一種無色無味的氦氣同位素氣體，被公認為一種未來將被廣泛應用的核聚變能源燃料，因為氦-3可以和氫的同位素發生核聚變反應，但是與一般的核聚變反應不同，氦-3在聚變過程中不產生中子，所以放射性小，而且聚變反應過程易於控制，既環保又安全，所以有這種原材料做基礎的話，人類很快能掌握可控核聚變技術，並且實現高效、安全、廉價、清潔無汙染髮電。

那麼氦-3在發電方面的優勢有多大呢？對照比較一下就能發現，我國每年的發電都需要耗費大量的資源能源，其中消耗的能源相當於近50億噸標準煤，然而如果用氦-3聚變能的話，只需要20噸就夠了，即便是全世界每年的發電量，使用100噸氦-3也足夠了，所以氦-3發電的優勢非常明顯，它也被科學家們稱為"完美能源"。

然而氦-3在地球上含量非常少，已探明容易獲取的這種資源只有500公斤左右，也就是隻有半噸，但是在月球表層的土壤中這東西含量卻高達100萬噸，是地球的200萬倍，足夠全世界發電使用1萬年。

看到這裡，可能很多朋友都有點蠢蠢欲動了，心想那就趕緊去月球上把這種東西弄回來啊！是啊，科學家們也這麼想，很多國家的領導層也這麼想，而且也早有人預言，因為氦-3具有的能源優勢，將來的月球或成為世界各國爭奪的能源“波斯灣”。

那麼為啥還不見人類在這方面有所行動呢？主要的原因實際上是對現階段的人類來說開採月球能源還是一個很難做到的事情，首先人類必須先在月球上建立人類能居住的基地，再把很多開採設備弄到月球上，而且還必須保障地球與月球之間的人與貨物的來回運輸，這需要很多大推力火箭把各種東西發射到月球，也需要從月球把東西發射回來，其他各方面的技術也需要很成熟才行。

不僅如此，在月球上提取氦-3也並不容易，首先需要將月球土壤加熱到700攝氏度以上，而由於月球上沒有氧氣，不容易用燃燒的方式進行，因此把氦-3提取出來也很麻煩。

不過這些技術問題以後終究會被解決的，如今世界各大國都有科學家圍繞月球上氦-3的儲量、採掘、提純、運輸等問題悄然進行著相關研究。我國在這方面也沒有閒著，我國探月工程裡面就包含一項重要計劃——對月球氦-3含量和分佈進行一次由空間到實地的詳細勘察，為人類未來利用月球核能奠定堅實的基礎。

比如2015年是我國嫦娥3號衛星以及其所攜帶的玉兔月球車就曾經測量過月球的土壤層到底有多厚，實際上這對於我們計算月球氦-3含量意義重大，這是別的國家還沒有做過的事情，而我們也從中得到了較為可靠的月球土壤的厚度數據，報道說有專家認為前人的估計方法很可能普遍低估了月壤厚度和氦-3總儲量。

不僅如此，下一步我國的探月工程嫦娥4號將實現月球背面軟著陸探測那裡的月球表面環境和月壤情況，嫦娥5號還將從月球上進行月壤取樣並返回地球研究，另外還將研究地月空間環境，為進一步的月球能源探索和開發提供依據，期待我們能在氦-3的探索開發和利用上引領世界，更好的造福人類吧。

科普大世界

這個問題我想有三個方面的問題，最主要的還是現在尚無法使用。另外月球上開採能力尚不具備，以及運費太高昂，是目前沒有人運回地球的原因。

氦-3發電主要是通過核聚變方式。可控核聚變的攻克，將在一個相當長的階段解決人類能源危機問題，將是人類從石油文明走向核能文明的標誌，是人類文明的一次重大突破。

目前世界上可控核聚變正在公關，但進展並不快，還只能在實驗中短時間內實現對超高溫等離子體的約束，還有太多的難題需要世界各國合作攻克。有科學家預測，可控核聚變有可能在2015年左右進入商業化運行，2050年廣泛的造福於人類。

這個預測並不是很精確的，還有很多變數。因此在核聚變發電沒有實現之前，過早的開採月球的氦-3實在沒有必要。

況且可控核聚變的原材料並不一定非要使用月球上的氦-3。

核聚變能利用的燃料是氘核氚，海水中就大量存在，1升海水中就有1.03×10^22個氘原子，可產生300公升汽油的能量，每1立方公里海水中氘原子所具有的潛在能量相當於燃燒13600億桶原油的能量，所以地球可聚變能源是取之不盡用之不竭的。

所以即使開始了可控核聚變發電的商業運行，也不一定要採用月球上的氦-3，到了那個時代，就看那種原料的成本低了。

從現在看來，開採月亮氦-3資源的成本還是個天文數字，無法估量。

月壤中富含氦-3，但我沒有查到氦-3在月壤中到底具有多少含量，只知道大約總量在100-500萬噸，100噸就夠人類一年發電使用，所以月球上的氦-3可供人類使用10000年以上。

根據某些資料介紹，每提取1噸氦-3，還能夠得到約6300噸的氫、70噸的氮和1600噸碳，這說明提煉1噸氦-3至少需要月壤數萬噸吧，我們總不能把成千上萬噸的月壤運到地球上來吧。

這就必須在月球上把氦-3提煉出來，才能運回地球使用。提取是一個及其複雜的過程，首先要將月壤加熱到700攝氏度以上，才能從中提出到氦-3。

要提取氦-3，就必須在月球上建立基地，這談何容易。

迄今為止，人類還只有美國在上世紀實現了載人登月，其他幾個航天國家，包括中國，上月球還只能派出無人探測器。

太空運輸成本及其高昂，據說航天飛機運送1公斤物質到太空站需要花費2.2萬美元。太空站距地表只是400公里，而月球距離我們38萬公里。

而且登陸月球的難度完全不能用距離疊加來計算，即使要運回1公斤的月壤，也要花費天價。所以現在開採和運送氦-3回地球還完全是個不切實際的空想。

美國已經開始實施載人重返月球計劃，2020年開始實施，計劃中就含有建立月球永久基地的內容。開始用機器人建設，建成必要的生活設施後開始派人常駐，漸漸形成永久基地生態循環能力，再開始進行一些生產活動。

這個過程需要幾十年的時間，讓我們拭目以待。

這就是時空通訊的看法，歡迎點評。謝謝支持關注和理解。

時空通訊

人類未來的理想能源是可控核聚變，而氦3可以和氘一同進行可控核聚變反應，釋放出大量能量

可控核聚變一大特點就是清潔安全，可是氦3要比氫還要安全清潔容易控制，而且產生的放射性物質微乎其微不會對人類產生任何危害，但是氦3在地球上的儲量是非常稀少的，根據估算整個地球的氦3儲量也不過100千克，這點儲量用來搞科學研究都不夠用，又談何建設核電站用來發電呢？

但是隨著美國阿波羅計劃的成功，登月宇航員們帶回了數量眾多的月球岩石，經過科學家的分析後發現月球上的氦3儲量巨大，初步計算有100萬噸氦3存在於月球表層，只要人類加熱到合適的溫度，那麼就能把氦3大規模的提取出來用來發電或者運回地球。

只需要20噸氦3就能滿足美國一年的電力消耗需求，1500噸氦3就可以滿足全人類一年的能源需求。

上個世紀以來美國登月為人類摸清了月球的底細，但是那時候的技術水平沒有能力讓美國對月球進行大規模的開發和利用，事實上知道今天人類也沒能實質性的利用月球資源，甚至連大規模進入太空都做不到。

沒有把氦3運回地球的原因就是各個國家都沒有對氦3的需求，儘管氦3是超級能源但也需要可控核聚變取得突破後才能利用氦3來發電，再可控核聚變突破之前氦3對人類來說沒有任何用處，而且現在去月球很燒錢，花那麼多的錢去月球帶回來一堆用不上的氦3，這個結果是任何國家都不能接受的。

好在現在世界各國都有自己的月球計劃，慢慢的月球總會成為人類的露天礦場和能源基地的

宇宙探索未解之迷

月球上氦-3發電夠全人類用上萬年，為什麼沒有人運回地球？

其實很簡單，以人類的科技連最低要求的氚氘聚變都沒有達到，由何來氦3聚變呢，暫時沒有這個需求，為什麼現在就要大規模開發月球上的氦3，人類是很現實的，對於未來有需求卻前途未卜的需求，從來都是以研究為主，未來的氦3時代到來，經濟利益會促使這個進程加快進行，現在要做的是宇航技術的進步！

從這個路線圖可以看出，我們正在前往第一代核聚變的道路上掙扎著，這個聚變要求是比較低的，聚變溫度約為5000萬-1億度，還會產生不好處理的中子，但未來最終將實現氦3聚變，沒有中子的聚變才是真正乾淨的聚變，暫時的終極追求差不多就是這個了。

以ms計的聚變堆內部等離子體約束過程，最後的一閃就是破裂了，約束失敗，這個是託卡馬克結構的聚變堆內部

託卡馬克內部結構

仿星器的結構

磁約束兩種典型的結構：託卡馬克和仿星器，相傳仿星器的結構更合理一些，但ITER用的是託卡馬克結構，EAST也是哦

慣性約束核聚變裝置NIF的內部

位於靶室中央的“燃料球”，點火時192束強激光同時“轟擊”燃料球

所以，八字還沒那一瞥，氦3的開採計劃還很早呢，但只要實現了核聚變，即使只是氚氘聚變，氦3的開發馬上就會提上日程，無論是經濟利益驅使還是搶佔月球資源考慮，都會聞風而動.....

星辰大海路上的種花家

地球上極度稀缺的氦-3，用來做核聚變發電的燃料不僅效率高，而且沒有輻射。氦-3在月球約有上百萬噸，夠全人類用上萬年。

然而，人類已經有46年沒有再登陸月球了，為什麼不考慮把月球的資源運回地球呢？

回憶大航海時代，哥倫布發現北美洲，這是一片全新的土地，有豐富的物產資源，土著還能當苦力，從此，人類進入了新的紀元。

但是月球和北美洲不一樣啊，載人航天火箭不是哥倫布的小破船啊，花上千億美元，去月球搬磚

說到這應該明白為什麼人類不登月了，性價比實在太低。各國都改用探測器，探索月球、火星等等天體。以前登月是一種炫耀國力的方式，如今在和平年代，一切隨緣吧。也許等到地球資源枯竭，科技又足夠發達的時候，月球

關鍵字: 科普 同位素 中子