科研發現地球正在「漏氣」 大爆炸後形成的「氦-3」氣體從哪來的？

▲宇宙大爆炸。（示意圖／CFP）

記者魏有德／綜合報導

根據《Nature（自然）》期刊雜誌上文章顯示，在加拿大北方北極圈內發現高濃度「氦-3」元素，代表有可能從地核內正不斷洩出氦氣。這種氦氣屬於宇宙大爆炸後形成的氣體，而地球從固態內核到液態外核都是由鐵、鎳元素組成的高溫、高密度的物質，溫度可達攝氏4000至6800度，地核中的氦-3氣體從何而來，引起外界關注。

▲地球常見的氦元素為氦-4，氦-3則相當稀少。（圖／翻攝百度百科）

《北京科學中心》文章提到，氦-3的生成方式有很多，比如可以利用氚的放射性衰變來獲得。不過，氚的半衰期較長，有12年之久，用這種方式產生氦-3的效率很低。其實，宇宙中絕大部分氦-3都來自於138億年前的宇宙大爆炸。它與地球起源有什麼關聯呢？

學術界普遍認為，地球是在太陽星雲向太陽星系轉變的過程中誕生，藉由不斷聚合漂浮在星雲中的岩石和塵埃擠壓成形。在此發展過程中，地球產生的引力將星雲中的氣體吸引到地球周圍，漂浮在太陽系中的氦-3也順理成章地被帶入到了地球內核之中，這次在偵測到地核中不斷向外洩漏的氦-3，成為這類地球起源學說的證明之一。

▲氦元子的核聚變反應公式。（圖／翻攝百度百科）

不僅如此，外界關注氦-3還有一項更重要的原因，就是「氦-3」還有可能是一種極具開發潛力的能源。據悉，人類進行有關核聚變的研究是建立在以氘和氚為核燃料為基礎上，氘和氚聚變過程中會釋放出大量的中子，帶有極高的能量，會直接造成內壁材料表面上出現大量損傷，影響材料的力學性能，帶來嚴重的安全隱患。

氦-3卻是一種近於完美的核燃料，其聚變反應過程不會向外釋放中子，只會釋放帶正電荷的質子，使核聚變反應的安全性大幅提升，並避免產生過多核廢料。不過，地球上的氦-3含量太少，已探明可供人類開採的儲量只有500公斤左右，根本無法投入大規模生產。

然而，伴隨地球的月亮卻已經被探測出至少擁有100萬噸的氦-3儲量，足夠地球上的人類使用1萬年以上，被科學家們寄與厚望，希望在不久的將來能實現地月輸送氦-3資源。