Може ли благороден газ от Луната да реши енергийната криза на Земята?

Ако хелий-4 е рядкост на Земята, то хелий-3 е още по-рядък.

Този газ рядко се натрупва на Земята поради двойния щит на планетата: атмосферата и магнитното поле. Тези бариери ефективно блокират достигането на слънчевия вятър и космическите лъчи, съставени предимно от протони и високоенергийни алфа-частици, до повърхността. На Луната липсва атмосфера и тя има много по-слабо, недиполярно магнитно поле, което я прави незащитена от тези космически сили.

Този материал се фокусира не върху обикновения хелий, който повечето хора познават, а върху хелий-3. Този изотоп би могъл да играе решаваща роля в реакциите на ядрен синтез, което потенциално може да реши енергийните предизвикателства пред човечеството.

Хелият е вторият най-лек и най-разпространен химичен елемент във Вселената, изпреварван единствено от водорода. Този благороден газ съставлява 24 - 26% от общата маса на звездите, които го произвеждат чрез сливане на водородни ядра при естествени реакции на ядрен синтез.

За да извлече хелий-3 от Луната, човечеството трябва първо да обработи лунния реголит - хлабав слой от почва и скални фрагменти, който покрива повърхността. Основаната през 2020 г. в Сиатъл компания Interlune има за цел да се справи с това предизвикателство, като използва компактни роботизирани комбайни, проектирани за ефективност, пише hicomm.bg.

Звездите, обаче, не са основният източник на хелий във Вселената.

Процесът, обаче, е труден. Лунният прах е силно абразивен и са необходими около един милион тона реголит, за да се произведат само два килограма хелий-3.

Той има приложение и в нововъзникващите технологии, включително в системите за охлаждане на разреждане, използвани в свръхпроводящите квантови компютри. По-голямата част от хелия във Вселената съществува като хелий-4 - изотоп с два протона и два неутрона в ядрото. Въпреки че голяма част от него е избягала по време на формирането на Земята, той все още може да се получи чрез естествения радиоактивен разпад на по-тежки елементи като урана, които сами по себе си са сравнително малко.

Хелий-3 се различава от хелий-4 само по един неутрон. Ядрата на хелий-3 се състоят от два протона и един неутрон, докато ядрата на хелий-4 съдържат два протона и два неутрона. Макар че това може да изглежда като незначителна разлика, тя значително променя физикохимичните свойства на елемента и неговото квантово механично поведение.