氦-3人類未來的新能源
① 氦-3是一種清潔、安全和高效率的核融合發(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(jī)的極具潛力的途徑之一。
② 氦—3是氦的同位素,含有兩個質(zhì)子和一個中子。它有許多特殊的性質(zhì)。根據(jù)稀釋制冷理論,當(dāng)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(dá)到2.18k以下的時候,液體狀態(tài)的氦---3還會出現(xiàn)“超流”現(xiàn)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(dāng)前氦—3最被人重視的特性還是它作為能源的潛力。氦—3可以和氫的同位素發(fā)生核聚變反應(yīng),但是與一般的核聚變反應(yīng)不同,氦—3在聚變過程中不產(chǎn)生中子,所以放射性小,而且反應(yīng)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(xué)家發(fā)現(xiàn),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(chǎn)生的電能,相當(dāng)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(dá)250。這個償還比和鈾235生產(chǎn)核燃料(償還比約20)及地球上煤礦開采(償還不約16)相比,是相當(dāng)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噸的氮和1600噸碳。這些副產(chǎn)品對維持月球永久基地來說,也是必要的。俄羅斯科學(xué)家加利莫夫認(rèn)為,每年人類只需發(fā)射2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(dāng)于目前核能發(fā)電的幾十分之一。據(jù)加利莫夫介紹,如果人類目前就開始著手實施從月球開采氦—3的計劃,大約30年到40年后,人類將實現(xiàn)月球氦—3的實地開采并將其運回地面,該計劃總似的費用將在2500億到3000億美元之間。
④ 從20世紀(jì)90年代開始,包括中國、以色列、日本、印度等國家在內(nèi),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(biāo)。我過“嫦娥一號”探月衛(wèi)星搭載的探月儀器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(nèi)容。氦—3作為最有潛力的新能源,已經(jīng)成為世界各國能源研究的重要課題。
(選自《新華文摘》2005年9月,有改動)
15、為什么說“開發(fā)利用月球土壤中的氦—3將是人類能源危機(jī)的極具潛力的途徑之一”?(2分)
答:
16、本文作者在《神奇的氦—3》一文中曾說:“科學(xué)家通過分析從月球上帶回來的月壤樣品估算,在上億年的時間里,太陽風(fēng)為月球帶去大約5億噸氦—3。”這與本文第③段開頭畫線句所介紹的內(nèi)容是否矛盾?為什么?(3分)
答:
17、文中大量使用了列數(shù)字的說明方法,試舉出一例并說明其作用。(3分)答:
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(zhì)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(zhì))。
B、作為未來新能源的氦—3,在其聚變過程中不易產(chǎn)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(chǎn)品可以滿足月球永久基地生產(chǎn)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(jìn)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(jù)本文介紹,用上 “月球”“氦—3”“科學(xué)家”三個詞語(可以不考慮先后順序)寫一段話,代表學(xué)生向從事開發(fā)利用氦—3能源的科學(xué)家表示祝賀或感謝。(3分)
答:
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(chǎn)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;前者說明的是上憶年時間里太陽風(fēng)為月球帶去的氦—3的的總量,而本文…初中說明文閱讀100則答案…需的”幾句中所列舉的四個數(shù)字,具體說明了開采氦—3所得到的副產(chǎn)品數(shù)量大,利用價值可觀。③“加利莫夫認(rèn)為……3000億美元之間”幾句中,所六數(shù)字清楚明白地說明了開采運輸氦—3的費用相對較低,開采的可行習(xí)慣內(nèi)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(guān)信息、合理串接給定的詞語,符合內(nèi)容要求且語言通順即可(3分)