早在去年
12
月，眾望所歸的嫦娥
5
號帶著
1731
克月球土壤樣本返回地球，完成了中國探月工程的又一壯舉。這些寶貴的月球土壤樣本被分為多個批次，第一批次被分配給
13
個科研機構，經過
10
個月的研究，第一篇論文《嫦娥
5
號年輕玄武岩的年代與成分》最近在《科學》（
Science
）雜誌上被髮表出來。
研究成果顛覆了科學界此前對月球的認知，將月球的地質年齡延長了
10
億年。此前，科學家們透過研究美國阿波羅飛船採回的月壤樣本得出結論：月球在
29
億年前就已死亡，內部岩漿不再活躍，地質趨於穩定。但嫦娥
5
號帶回的月壤樣本表明，月球內部的岩漿至少在
19。6
億年前還是活躍的，直接反駁了此前的說法。
中國的科學家們的研究不會止步於此，將來還會有更多關於月球土壤樣本的研究結果被公佈。月球土壤中還含有一種罕見物質
——氦
-3
，它是可控核聚變的理想原材料之一，這種物質在將來的研究成果中應該會作為“王炸”出現。
從很多的新聞報道中，我們得知，氦
-3
是是氦的一種同位素，在核聚變試驗中經常與氘（氫的一種同位素）進行熱核反應。使用氦
-3
的在核聚變中最大的特點是，熱核反應堆中不會產生中子，因此使用氦
-3
作為核聚變原材料，不會產生有害輻射，不會給環境帶來危害。
更重要的是，如果能將這些氦
-3
有效地利用起來，那麼只要
100
噸，就能給全世界提供一整年的能源供應。而月球上的氦
-3
儲量達到
100
萬噸以上，意味著這些氦
-3
夠全人類用一萬年！因此，這種清潔、安全、高效的材料，被科學家們稱為完美能源，很多人甚至幻想未來月球會變成“太空中的波斯灣”（波斯灣盛產石油）。
但回顧現實，我們終究會發現關於月球上的氦
-3
的核聚變利用，終究是一塊畫出來“大餅”，作為一個嚴謹的科普作者，我有必要“潑一下冷水”。下面我們就來分析一下，把月球上的氦
-3
利用起來有多困難。
第一、運輸困難
實現地球與月球之間的貨物運輸，首先需要足夠大推力的運載火箭，需要經過漫長的旅程，更需要大量的技術人員對其進行計算、操作、監控，所有的這一切都是非常
“燒錢”的。根據我們在網上查到的資料，嫦娥
5
號探月工程耗資
30
億元（這還不算此前的研發成本），才帶回來
1731
克月球土壤。而這
3
斤多的月壤中，氦
-3
的含量估計不足
1
克。如果要將
100
噸氦
-3
運回來，那成本將會是一個難以想象的天文數字。
第二、提取困難
月球上的氦
-3
儲量雖然多達
100
萬噸，但月球土壤中的氦
-3
含量實際上是相當低的，大約在一億分之一到千萬分之一之間。這意味著，如果你想提取
50
噸的氦
-3
，那麼你可能得挖掘並提煉
10
億噸的月壤。嫦娥
5
號帶回來的月壤只有
1731
克，跟
10
億噸之間隔著一條巨大的鴻溝。
實際上，我們是可以在地球上製造氦
-3
的。氦
-3
是
氚
（氫的一種同位素）的衰變產物，科學家們可以透過用中子轟擊鋰原子來製造
氚
，待
氚
衰變後自然就能獲得氦
-3
。根據目前的太空運輸技術，在成本權衡下，還是在地球上製造氦
-3
更划算。
然而
……
氦-3真的這麼神嗎？
在核聚變發電中，有兩個標準：一個是
勞森標準（縮寫為
LC
）
，即激發核聚變反應所需要的能量；另一個是每次核聚變反應的功率，以
，以每次聚變兆電子伏（
MeV/fusion
）為單位測量
（一定量的原材料能產生多少能量）。還有一個次要標註：是否產生中子，因為產生的自由中子會損壞裝置，從上面的內容我們得知，氦
-3
在核聚變中是不會產生中子的。
下面是一些常用的核聚變原材料的功率、勞森標準和是否產生中子的比較：
氘+氚
：
每次聚變產生
17。6MeV
，
LC1
，
產生中子
氘+氦-3
：
每次聚變產生
18。3MeV
，
LC16
，
產生中子（
但
不是在主反應中，而是在不可避免的副反應中）
氦-3+氦-3
：
每次聚變產生
12。9MeV
，
LC
未知，
科學家們推測為
LC1
，
無中子
比較
以上
三種情況
我們得知，
氘
+
氚
的組合，激發核聚變所需的能量不算太高，產生的能量功率比
氘
+
氦
-3
稍低，特別突出的缺點是會產生中子，但這些中子實際上可以運用在其他的核反應堆中。
氘
+
氦
-3
組合
，有氦-3參與反應，產生的能量最多，但
點火的難度是其他組合的
16
倍
。
氦
-3+
氦
-3
組合，儘管不產生中子，但產生的能力功率遠遠低於其他組合。
有氦-3參與的核聚變，要麼點火需要很高的能量，要麼產生的能量低
，綜合來說不如
氘
+
氚理想。
因此，
氦
-3
在實際的核聚變利用中，並沒那麼神。雖然月球上有大量的
氦
-3
，但運輸困難，提取困難，而且核反應效率並不高，關於月球
氦
-3
的傳說或許只是一個畫出來的大餅。
但這不是人類停止探索月球、探索太空的理由，人類心中的流浪火種，永遠不會屈於地球這一隅之地，我們的目標永遠是星辰大海！
