Гелий-3. Что это, и зачем его хотят добывать на Луне?
Горная добыча на Луне для удовлетворения наших потребностей в энергии может звучать как сюжет из научно-фантастического фильма. Но некоторые страны (например, Россия и Китай) похоже всерьез планируют заняться именно этим ради получения вещества, способного совершить революцию в энергетике.
Гелий-3 является чрезвычайно ценным изотопом, который можно использовать в "чистых" термоядерных установках для выработки энергии. И он доступен в огромных количествах на Луне. По оценкам ученых, Луна настолько богата гелием-3, что может закрыть энергетические потребности всего человечества как минимум на 10 000 лет вперед.
Промышленный потенциал
Гелий-3 представляет собой легкий нерадиоактивный изотоп гелия (по сути - газ) с двумя протонами и одним нейтроном. Он оседает на поверхности Луны, принесенный солнечным ветром и доступен там в относительном изобилии. Два полностью загруженных материалом космических челнока (около 40 тонн) могли бы обеспечить энергией Соединенные Штаты на целый год при нынешнем уровне потребления электричества. Это потребовало бы разработки карьера на Луне размером с город-миллионник. Гелий-3 редко встречается на Земле, потому что атмосфера и магнитное поле нашей планеты препятствуют проникновению изотопа сюда. Но у Луны такой проблемы нет.
Гелий-3 можно извлечь, нагревая лунную пыль до температуры около 600°С, а затем путем охлаждения или с применением центрифуги ценный изотоп должен быть отделен от примесей других газов. Таким образом, перед добытчиками "лунного сокровища" неизбежно встанет вопрос о сооружении на Луне огромных заводов по переработке местного реголита. По оценкам специалистов, потенциальная экономическая стоимость Гелия-3 составляет 3 миллиарда долларов за тонну. Общая же сметная стоимость разработки термоядерного синтеза, разработки ракет и запуска лунных экспедиций составит около 20 миллиардов долларов в течение двух десятилетий.
Распад -vs- синтез
Все атомные электростанции на Земле используют ядерную реакцию для производства тепла. Тепло превращает воду в пар, который приводит в движение турбину для выработки электроэнергии. Работа современных атомных реакторов основана на распаде ядра урана. Это высвобождает не только энергию но и опасную для жизни радиацию; а также существует проблема утилизации радиоактивных отходов, которые нужно хранить в безопасном месте практически вечно.
Термоядерный синтез Гелия-3 - обратная распаду реакция, не сопряженная с выбросами большого количества радиации. Полученная в результате энергия экологически безупречна, а в качестве "отходов" на выходе образуется обыкновенный гелий-4.
Китай активно изучает возможность разработки полезных ископаемых на Луне, а российские Роскосмос и РКК "Энергия" поставили перед собой цель создать лунную базу для добычи Гелия-3 к 2030 году.
По материалам
©
#Вектор, #яостаюсьдома
#Луна, #Космос, #наука, #энергии, #технологии, #перспектива, #промышленность, #будущее,