氦3——人類未來的新能源

①氦—3是一種清潔、安全和高效的核融合發(fā)電燃料。開發(fā)利用月球土壤中的氦—3將是解決人類能源危機的極具潛力的途徑之一。

②氦—3是氦的同位素，含有兩個質子和一個中子。它有著許多特殊的性質。根據稀釋制冷理論，當氦—3和氦—4 以一定的比例相混合后，溫度可以降低到無限接近絕對零度。在溫度達到2.18k以下的時候，液體狀態(tài)的氦—3還會出現“超流”現象，即沒有粘滯性，它甚至可以從盛放的杯子中“爬”出去。然而，當前氦—3最被人重視的特性還是它作為能源的潛力。氦—3可以和氫的同位素氘發(fā)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，而且反應過程易于控制，既環(huán)保又安全。但是地球上氦—3的儲量總共不超過幾百公斤，難以滿足人類的需要�？茖W家發(fā)現，雖然地球上氦—3的儲量非常少，但是在月球上，它的儲量卻是非�？捎^的。

③氦大部分集中在顆粒小于50微米的富含鈦鐵礦的月壤中，估計整個月球可提供71.5萬噸氦—3。這些氦—3所能產生的電能，相當于1985年美國發(fā)電量的4萬倍，考慮到月壤的開采、排氣、同位素分離和運回地球的成本，氦—3的能源償還比估計可達250。這個償還比和鈾235生產核燃料（償還比約20）及地球上煤礦開采（償還比約16）相比，是相當有利的。此外，從月壤中提取1噸氦—3，還可以得到約6300噸的氫、70噸的氦和1600噸碳。這些副產品對維持月球永久基地來說，也是必需的。俄羅斯科學家加利莫夫認為，每年人類只需發(fā)射只到3艘載重100噸的宇宙飛船，從月球上運回的氦—3即可供全人類作為替代能源使用1年，而它的運輸費用只相當于目前核能發(fā)電的幾十分之一。據加利莫夫介紹，如果人類目前就開始著手實從月球開采氦—3的計劃，大約30年到40年后，人類將實現月球氦—3的實地開采并將其運回地面，該計劃總的費用將在2500億美元到3000億美元之間。

④從20世紀90年代開始，包括中國、以色列、日本、印度等國家在內，人類掀起了新一輪的探月高潮，在這次探月高潮中，氦—3成為世人矚目的目標。我國“嫦娥一號”探月衛(wèi)星搭載的探月儀囂于2004年4月開始初樣研制，其中探測月球土壤厚度與元素含量是該探月儀器工作的重要內容。氦—3作為最有潛力的新能源，已經成為世界各國能源研究的重要課題。

（選自《新華文摘》2005.9，有改動）

15．為什么說“開發(fā)利用月球土壤中的氦—3將是解決人類能源危機的極具潛力的途徑之一”？（2分）

16．本文作者在《神奇的氦—3》一文中曾說：“科學家通過分析從月球上帶來來的月壤樣品估算，在上億年的時間里，太陽風為月球帶去大約5億噸氦—3�！边@與本文第③段開頭畫線句所介紹的內容是否矛盾？為什么？（3分）

17．文中大量使用了列數字的說明方法，試舉出一例并說明其作用。（3分）

18．下列說法符合原文意思的一項是（3分）

A．氦—3是含有兩個質子和一個中子的氦的同位素（元素），同時它也是一種清潔、安全和高效的核融合發(fā)電燃料（物質）。

B．作為未來新能源的氦—3，在其聚變過程中不易產生中子并且放射性小，所以它將是一種環(huán)保型的新能源。

C．從月壤中提取氦—3所得到的副產品可以滿足月球永久基地生產和生活的需要。

D．由我國“嫦娥一號”探月衛(wèi)星搭載發(fā)射的探月儀器目前已進入對月球土壤厚度與元素含量的初步探測階段。

19．假若某年后由我國發(fā)射的宇宙飛船將氦—3成功運回地面，請你根據本文介紹，用上“月球”“氦—3”“科學家”三個詞語（可不考慮先后順序）寫一段話，代表中學生向從事開發(fā)利用氦—3能源的科學家表示祝賀或感謝。（3分）

參考答案：

15．要點：①儲量可觀（或儲量相對較大） ②環(huán)保、安全 ③能源償還比高 ④副產品可供月球永久基地使用（2分，答出其中三個要點即可得2分，每少答一個要點扣1分）

16．不矛盾 前者說明的是上億年時間里太陽風為月球帶去的氦—3的總量，而本文畫線句說明的是月壤中可供開發(fā)利用的氦—3的總量。二者說明的具體內容不同，所以不矛盾（3分。第一問1分，第二問2分）

17．示例：①“這些氦—3所能產生的電能……是相當有利的”幾句中，用作比較的“250”“20”“16”三個數字具體、清楚、直觀地說明了氦—3的能源償還比高，開發(fā)利用效益大 ②“此外……也是必需的”幾句中所列舉的四個數字，具體說明了開采氦—3所得到的副產品數量較大，利用價值可觀 ③“加利莫夫認為……3000億美元之間”幾句中，所列數字清楚、明白地說明了開采運輸氦—3的費用相對較低，開采利用的可行性大（3分。舉例1分，分析2分）

18．A（3分）

19．提示：開放性答案，能綜合利用文中有關信息、合理患接給定詞語、符合內容要求且語言通順即可（3分）

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