Heliul-3 este de obicei menționat ca o resursă lunară – ceva ce viitorii astronauți ar putea exploata din praful lunar pentru a alimenta reactoarele de fuziune sau a răci mașinile cuantice. Descoperirea sa sub pădurile și zonele umede din nordul statului american Minnesota a luat prin surprindere mulți oameni de știință, potrivit Earth.com.
La proiectul Topaz de lângă Babbitt, forajul a dezvăluit cantități măsurabile și utilizabile de heliu-3 în gazul prins adânc în subteran.
Testele de laborator arată concentrații de aproximativ 14,5 părți per miliard – remarcabil de similare cu nivelurile măsurate în probele aduse de pe Lună de misiunea Apollo.
Analizele de gaze, conduse de geochimistul Dr. Peter Barry de la Institutul Oceanografic Woods Hole, sugerează că Minnesota ar putea găzdui unul dintre cele mai neașteptate rezervoare de heliu-3 identificate vreodată.
O formă rară de heliu
Atomii de heliu apar în diferite forme numite izotopi. Aceștia sunt atomi care au un număr identic de protoni, dar un număr diferit de neutroni. Toți sunt considerați heliu, dar unii sunt mai grei decât alții.
Heliul-3 are doi protoni și un neutron, în timp ce mult mai comunul heliu-4 are doi protoni și doi neutroni.
Cea mai mare parte a heliului-3 terestru provine din dezintegrarea tritiului din armele și reactoarele nucleare. Aceasta este suplimentată de cantități minuscule prinse în câmpurile de gaze naturale.
În atmosfera Pământului, heliul-3 este prezent doar la niveluri infime, cu multe ordine de mărime mai mici decât gazul din noul rezervor al statului Minnesota.
Concentrații mici, impact mare
Acest gaz prețios poate costa aproximativ nouă milioane de dolari pe kilogram. Acest preț îl face mult mai valoros decât heliul obișnuit, conform analizelor din industrie.
Agențiile americane prioritizează heliul-3 pentru programe care includ detectoare de neutroni și criogenie, știința lucrului la temperaturi scăzute.
Pentru că heliul Topaz nu depinde de rezervele nucleare îmbătrânite, chiar și recuperări modeste de heliu-3 de aici ar putea atenua aceste constrângeri pe termen lung legate de aprovizionare.
„Suntem încântați să anunțăm această descoperire remarcabilă a heliului-3”, a declarat Thomas Abraham-James, președinte și director executiv al Pulsar Helium.
Testarea gazului subteran
Probele de gaz din sonda Jetstream 1 au fost analizate în laboratoare din Ohio și Massachusetts. Ambele laboratoare au căzut de acord asupra concentrațiilor și raporturilor de gaz găsite.
În cazul unui gaz cu conținut de heliu-4 între unu și 11 procente, raportul dintre heliu-3 și heliu-4 a rămas constant, sugerând o singură sursă.
Aceste raporturi au fost măsurate cu un spectrometru de masă specializat pentru gaze nobile, un instrument care sortează atomii de gaz după masă.
Tehnologii care se bazează pe heliu-3
Deoarece heliul-3 captează neutronii lenți atât de eficient, acesta stă la baza detectoarelor extrem de sensibile care caută materiale nucleare ilicite și monitorizează reactoarele de cercetare.
În sistemele de refrigerare, heliul-3 se amestecă cu heliul-4 pentru a atinge temperaturi extrem de scăzute. Acest lucru este esențial pentru calculul cuantic, o metodă care utilizează fizica cuantică pentru a procesa informații.
Cercetătorii explorează heliul-3 ca și combustibil pentru fuziune, o reacție în care nucleele atomice ușoare se combină și eliberează energie.
Heliul-3 răcește, de asemenea, experimente specializate în fizica materiei condensate și alimentează metode avansate de imagistică. Aceste roluri conferă gazului o influență mult dincolo de volumele sale minuscule.
Minnesota evaluează riscurile legate de exploatarea heliului
Minnesota nu a produs niciodată petrol sau gaze naturale comercial, așa că legislatorii elaborează reguli în timp ce companiile se pregătesc să exploateze rezervorul Topaz.
Locuitorii și administrațiile analizează probleme legate de apele subterane, fauna sălbatică și zgomot. De asemenea, aceștia urmăresc potențialele locuri de muncă și veniturile fiscale care iau avânt.
Unii membri ai comunității se tem că Minnesota nu are experiență în domeniul sondelor de gaze. Aceștia insistă ca autoritățile de reglementare să examineze cu atenție planurile de foraj, ardere și recuperare înainte de producție.
În Minnesota, susținătorii văd Topaz ca o modalitate de a furniza heliu fără a importa din regiuni sensibile din punct de vedere politic. De asemenea, va genera venituri semnificative pentru comitate.
Editor : Ș.R.
