In ultimul timp, mai ales după ce SUA a urcat ritmul de lucru cu privire la programul său lunar, mai mult și mai mult a început să exagereze tema heliu-3 se bazează pe viitorul energiei nucleare. Despre acest element trage chiar filme de ficțiune. Ce este heliu-3, în cazul în care produsele sale și ce beneficii promite omenirii!
Heliu-3 (³He) este un izotop de heliu in nucleu care este un neutron, în loc de doi. Pe Pământ, heliu-3 rezerve sunt 0.000137% din numărul total de elemente 35 și măsurată în tone. Aproape toate disponibile heliu-3 au supraviețuit după formarea planetei noastre.
Interesul în acest izotop de heliu a crescut după ce a devenit clar că omenirea a fost aproape de o serioasă criză energetică. Rezervele de hidrocarburi ajuns la capăt, și după câteva decenii, ne-am alerga afară de ele complet. surse alternative de energie, cum ar fi vântul, soarele, mareele, activitatea geotermală, nu poate acoperi toate nevoile omenirii. Există încă stocuri de cărbune, care este suficient pentru aproximativ 200-300 de ani. Cu toate acestea, deoarece ponderea cărbunelui în energie modernă va crește, această perioadă poate fi redusă în mod semnificativ. În plus, procesele de ardere a cărbunelui și este lovit grav ecosistemul planetei.
Astfel, singura sursă de energie, care va dura mult timp - este energia bazată pe fisiunea uraniului. Chiar și astăzi, energia nucleară este de aproape 7% din mixul energetic la nivel mondial. Și în fiecare an, ponderea creșterilor sale de participare. Dar, în același timp, întrebarea mai serios despre problema principală a tuturor centralelor nucleare - reciclarea și depozitarea deșeurilor radioactive, care devine mai mare in fiecare an. Și apoi soluția ideală ar fi utilizarea de combustibil, pe baza reacției de fuziune termonucleară de heliu-3.
Ideea este aceasta, că reacțiile nucleare care au loc cu participarea heliu-3, spre deosebire de alte reacții nucleare care vin cu eliberarea de nici o neutroni și protoni. Neutronii - particule extrem de activi, ei sunt capabili să pătrundă adânc în materialul structural al unui reactor nuclear, distrugând structura și făcându-l radioactive. Aceasta conduce la faptul că părțile individuale și ansamblurile la fiecare câțiva ani, este necesar să se schimbe, astfel încât reactorul poate funcționa în modul normal. În plus, există problema de reciclare și eliminare a deșeurilor nucleare.
Protonii, în contrast cu neutronii nu induce radioactivitate și nu sunt în măsură să pătrundă în desene. Proton flux - este, de fapt, fluxul de hidrogen. Și materialele din care a făcut unitățile de reactor care operează pe heliu-3 poate servi de zeci de ani. In general reacția implică ³He de 50 de ori mai puțin decât radioactivitate interacțiune reacție uzuală de deuteriu și tritiu (D + T).
Astfel, principalul avantaj al heliu-3 nu este atât de mult în valoarea sa energetică, ci în siguranța sa ecologică aproape completă.
În cazul în care este posibil să se extrage de heliu-3 pe scara necesară? Pe Pământ acest izotop se găsește în astfel de cantități infime că producția industrială și poate fi vorba. Răspunsul la această întrebare a fost mult timp cunoscut - pe luna.
Faptul că Luna are rezerve uriașe de heliu-3, a devenit cunoscut faptul că primele mostre de sol lunar au fost aduse pe Pământ de dispozitivele automate sovietice „Luna“ și de astronauți americani în timpul programului „Apollo“.
concentrației izotopului relativă în solul lunar a fost de 1000 de ori mai mare decât în interiorul pământului. Motivul acestui fenomen se află în suprafața de iradiere Luna Soare radiații corpusculare regulate. Faptul este că fără protecția unui câmp magnetic puternic, stratul de suprafață de pulbere (regolith) Luna primește în mod regulat o doză mare de radiații. In timpul acestui proces, se introduce un număr mare de elemente, în primul rând izotopii de hidrogen și heliu.
Conform estimărilor preliminare, rezervele totale de heliu-3 de pe Luna sunt aproximativ un milion de tone. Un astfel de număr mare de omenire ar fi suficient de izotop pentru o mie de ani. effektnost Energia este de așa natură încât 1 tonă de heliu-3, poate înlocui cele 20 de milioane de tone de petrol, ceea ce va permite pentru un an pentru a se asigura producția de energie nucleară de 10 GW. O tonă de sol lunar conține 10 mg de heliu-3, care corespunde unei energii de 1 ulei m³. Putem spune că suprafața Lunii este un ocean continuu de ulei. Omenirea are nevoie de ³He 200 de tone pe an, nevoia sectorului energetic românesc este estimat la 20-30 de tone de heliu-3 pe an.
Astăzi, atunci când livrarea chiar câteva sute de kilograme de marfă pe Luna este considerată o mare realizare, prelucrare miliarde de tone de sol lunar este perceput ca un proiect fantastic. Prin urmare, soluția corectă ar fi să nu transporte solul lunar pe Pământ, precum și organizarea la foarte luna ciclu complet al izotop terminat heliu-3 - variind de la minerit rock la îmbogățire.
Cu toate acestea, cele 20 de miliarde de tone de operațiuni de descopertă solul lunar par doar pentru a fi un eveniment fantastic. Pe Pământ produce chiar acum aproximativ 5 miliarde de tone de cărbune pe an. Volumul operațiunilor de descopertă de sol terestru este de aproximativ 50 de miliarde de tone. Adică, ritmul actual de dezvoltare a interiorului Pământului este destul de comparabile la scara la care ne putem aștepta pe lună. B, în timp ce pe Lună nu vor fi probleme legate de consecințele asupra mediului ale stripuire, astfel încât eficiența globală a dezvoltării solului lunar ar putea fi de câteva ori mai mare decât pe Pământ. Nu uitați că forța de gravitație pe Lună de șase ori mai mică decât pe Pământ. Aceasta, la rândul său, va crește în mod semnificativ rata de producție a solului.
În ceea ce privește partea tehnică a problemei, știința Pământului și tehnologie suficient de avansată pentru a începe procesul de organizare a transferului prelucrării miniere și minerale, precum și industria extractivă pe luna. Desigur, acest proces va dura mai mult de un deceniu, astfel încât cu cât mai repede începem, cu atât mai repede vom obține rezultatul dorit.
Deja acum este necesar să se înceapă faza pregătitoare, conținând explorare și testare lucrările care urmează să fie efectuate în cadrul activităților de cercetare globală pe luna. Unul dintre primele ar trebui să fie opera pe studiul structurii interne a Lunii, planificate în „Luna-Glob“. În timpul executării acestui program programate folosind interpretarea-chimice mineralogice a datelor seismice pentru a obține informații despre structura chimică a mantalei inferioare a lunii, și pentru a determina dimensiunile miezului lunar.
Următoarea etapă va fi de transport maritim lira de pe Lună pe Pământ. trebuie să se facă pe trântorii, care vor colecta probe de sol lunar și le livreze la sonda Accentul principal aici. În plus, rover lunar poate fi încredințată cu sarcina de a crea o rețea pe termen lung a senzorilor seismice, impulsuri, care va oferi o imagine cuprinzătoare a ceea ce se întâmplă în măruntaiele Lunii. În același timp, va fi necesar pentru a efectua cartografierea suprafeței lunare pentru conținutul de heliu-3.
Având în vedere că de la descoperirea reacțiilor nucleare și de a crea un tip de reactor de fuziune ITER omenirea a trecut un lung de 50 de ani, se poate presupune că un reactor cu heliu-3 va dura aproximativ 20-30 de ani.