編者註： 每個星期三的生命科學都考察了新興能源技術的生存能力 - 未來的力量。
月亮再次成為一個受歡迎的目的地，因為幾個富有空間的國家都在談論在那裡建立基地。原因之一是為將來的融合反應堆開採燃料。
在這種情況下的燃料是氦3，是氣球中使用的氦氣的較輕的同位素。在高能量碰撞中，與其他核的氦3融合相比傳統的核反應堆。
威斯康星大學麥迪遜大學融合技術研究所主任杰拉爾德·庫爾辛斯基（Gerald Kulcinski）說：“如果我們可以證明我們可以燃燒氦3，那麼它比其他核燃料更清潔，更安全。”
只有40噸這些東西具有足夠的勢能來滿足一年美國總電力需求。但是，地球上幾乎沒有氦3。最接近的供應是在月球上。
幾個太空機構，特別是中國，俄羅斯和印度已經提到氦3是其月球項目的潛在回報。
庫爾辛斯基說：“我認為回到月球的主要動機不是氦3。” “但是從長遠來看，我們確實面臨著能源問題。”
融合解決方案
所有當前的核能力都是基於裂變的，其中大核（例如鈾）分解成較小的核。
另一種選擇是融合，其中兩個小核聚集在一起形成更大的核並釋放大量能量。
從未建造過商業融合反應堆，但是一種稱為國際熱核實驗反應堆（ITER）的原型剛剛在法國卡達拉奇開始建造。該計劃是在2016年產生所需的1億度等離子體，但是在此之後的20年中，可以再上線的發電廠可能不會在線上線。
ITER中會發生的反應是兩個氫同位素的融合：氘和tri。一個問題是，tri是放射性的，並且是核武器的一部分，因此必須注意處理它。
另一個問題是從氘 - 三位一體反應發出的高能中子。這些中子猛撞到反應堆壁上並造成結構損害。庫爾辛斯基說，預計迭代中的牆壁將每一到兩年更換一次。
這就是為什麼Kulcinski和其他人主張將Tritium用非放射性氦3交易的原因。
一家位於NM聖達菲的公司EMC2 Fusion的Rich Nebel說：“優勢在於它的中子很少。”
此外，氦3融合的反應產物被充電，因此它們的能量可以直接轉化為電力，而無需經過沸騰水的效率低下以製造蒸汽。
氦氣來源
儘管具有明顯的吸引力，但Helium-3通常被融合研究人員忽略了。原因之一是地球幾乎沒有。 Kulcinski說，一小部分氦-3是作為不需要的核武器副產品收集的，每克以約1,000美元的價格出售。
在太陽風中可以找到氦3的連續供應，但是我們的行星磁場會偏轉這些顆粒。在月球上也不正確。 Kulcinski說，在45億年的歷史上，月亮已經從太陽風中收集了100萬至500萬噸的氦氣。
在月球岩石（由阿波羅宇航員和俄羅斯漫遊者帶來的）中，發現了這一點的證據，每十億分之10至20級。
“氦3存在於月球上，但濃度很小，這意味著必須加工數億噸土壤以提取一噸氦3，” Lunar and Planetary Institute的Paul Spudis說。NASA- 資助的研究機構。
Spudis說，這種提取需要將月球粉塵顆粒加熱到1,300華氏度（700攝氏度）。
Kulcinski和他的同事們設計了可以沿著表面移動的流浪者，刮掉月球土壤並用濃縮的陽光加熱。
Kulcinski估計，這種採礦作業的能量將比其使用的能量（包括所有飛向月球和向後飛行的能量）的能量高300倍。相比之下，採礦煤的返回能量是付出的15-20倍。他的團隊估計，將每噸的Lunar Helium-3帶回去可能花費約8億美元。
這聽起來可能很多，但是如果您可以以每桶100美元的價格以油價賣出的融合能量，價格可與汽油相當，那麼氦3的價值將為每噸100億美元。
庫爾辛斯基說：“我們的真正挑戰不是獲得氦3；這表明我們可以燃燒它。”
難以燃燒
燃燒氦3比燃燒氫同位素需要更高的初始能量。這就是為什麼ITER目前不考慮將氦3視為可能的燃料的原因。
但是，Kulcinski的小組以另一種方法（稱為慣性靜電限制（IEC））來實現融合反應。 IEC沒有像Iter計劃這樣做那樣限制非常熱的等離子體，而是通過用電場將核彼此加速核能來局限。
Kulcinski和他的合作者設法在其小型原型系統中維持了核融合。 EMC2 Fusion公司也在開發類似的設計。
但是，至少目前，所有這些IEC演示都需要更多的投入能量。大多數研究人員都認為，氦3不太可能是融合反應堆中使用的第一個燃料。
Spudis說：“永遠不要說永遠不會說 - 氦3可能會成為未來世紀的重要能源的來源。” “那個時候還沒有來。我懷疑這還有一段時間。”
