Sastāvs un struktūra

Fizikālās īpašības

Lietošana

Neitronu skaitītāji

Neitronu noteikšanai tiek izmantoti gāzes skaitītāji, kas pildīti ar hēliju-3. Šī ir visizplatītākā neitronu plūsmas mērīšanas metode. Tajos ir reakcija

n+ 3 He → 3 H + 1 H + 0,764 MeV.

Uzlādētos reakcijas produktus - tritonu un protonu - reģistrē gāzes skaitītājs, kas darbojas proporcionālā skaitītāja vai Geigera-Mullera skaitītāja režīmā.

Īpaši zemas temperatūras uztveršana

Milikelvina temperatūra tiek sasniegta, izšķīdinot šķidru hēliju-3 hēlijā-4.

Medicīna

Polarizēto hēliju-3 (to var uzglabāt ilgu laiku) nesen sāka izmantot magnētiskās rezonanses attēlveidošanā, lai attēlotu plaušas, izmantojot kodolmagnētisko rezonansi.

Cena

Vidējā hēlija-3 cena 2009. gadā bija 930 USD par litru.

Hēlijs-3 kā kodoldegviela

Reakcijai 3 He + D → 4 He + p ir vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar deitērija-tritija reakciju T + D → 4 He + n, kas ir visvairāk sasniedzama sauszemes apstākļos. Šīs priekšrocības ietver:

Hēlija-deitērija reakcijas trūkumi ietver ievērojami augstāku temperatūras slieksni. Pirms tā sākšanas ir jāsasniedz aptuveni miljarda grādu temperatūra.

Pašlaik hēlijs-3 netiek iegūts no dabīgiem avotiem, bet tiek radīts mākslīgi no tritija sabrukšanas. Pēdējais tika ražots kodoltermiskajiem ieročiem, apstarojot boru-10 un litiju-6 kodolreaktoros.

Plāni hēlija-3 ieguvei uz Mēness

Hēlijs-3 ir Saulē notiekošo reakciju blakusprodukts. Uz Zemes to iegūst ļoti nelielos daudzumos, sasniedzot vairākus desmitus gramu gadā.

Nestabils (mazāk par dienu): 5 Viņš: Hēlijs-5, 6 He: Hēlijs-6, 7 Viņš: Hēlijs-7, 8 Viņš: Hēlijs-8, 9 Viņš: Hēlijs-9, 10 He: Hēlijs-10

Wikimedia fonds.

2010. gads.

Zinātniskā un tehniskā enciklopēdiskā vārdnīca Es, vīrs. , vecs Eliy, I. Referāts: Gelievich, Gelievna Atvasinājumi: Gelya (Gela); Elja.Izcelsme: (No grieķu hēlios sun.)Vārda diena: 27. jūlijs Personvārdu vārdnīca. Hēlijs Skat. Ellium. Eņģeļu diena. Atsauce...

Personvārdu vārdnīca HĒLIJS - ķīmija. elements, simbols He (lat. Hēlijs), plkst. n. 2, plkst. m 4,002, attiecas uz inertām (cēl) gāzēm; bezkrāsains un bez smaržas, blīvums 0,178 kg/m3. Parastos apstākļos gāze ir monatomiska gāze, kuras atoms sastāv no kodola un diviem elektroniem; veidojas...

Lielā Politehniskā enciklopēdija - (hēlijs), He, periodiskās sistēmas VIII grupas ķīmiskais elements, atomskaitlis 2, atommasa 4,002602; pieder pie cēlgāzēm; viela ar zemāko viršanas temperatūru (v.p. 268,93°C), vienīgā, kas normālā spiedienā nesacietē;... ... Mūsdienu enciklopēdija - HELIUM, es, vīrs. Ķīmiskais elements, inerta gāze, bezkrāsains un bez smaržas, vieglākā gāze pēc ūdeņraža. | adj. hēlijs, ak, ak. Ožegova skaidrojošā vārdnīca. S.I. Ožegovs, N.Ju. Švedova. 1949 1992…

Ožegova skaidrojošā vārdnīca

- (hēlija) gāze ir bezkrāsaina un bez smaržas, ķīmiski neaktīva, 7,2 reizes vieglāka par gaisu, nedeg. Atmosfērā sastopams ļoti nelielos daudzumos (1/2000%). Viegluma un neuzliesmojamības dēļ to galvenokārt izmanto dirižabļu uzpildīšanai ... Jūras vārdnīca

Hēlijs ir periodiskās tabulas 18. grupas inerta gāze. Tas ir otrs vieglākais elements pēc ūdeņraža. Hēlijs ir bezkrāsaina, bez smaržas un garšas gāze, kas -268,9 °C temperatūrā kļūst šķidra. Tā viršanas un sasalšanas temperatūra ir zemāka nekā jebkurai citai zināmai vielai. Tas ir vienīgais elements, kas, atdzesējot normālā atmosfēras spiedienā, nesacietē. Lai hēlijs pārvērstos cietā stāvoklī, ir nepieciešamas 25 atmosfēras 1 K temperatūrā.

Hēliju gāzveida atmosfērā, kas ieskauj Sauli, atklāja franču astronoms Pjērs Jansens, kurš 1868. gadā aptumsuma laikā atklāja spilgti dzeltenu līniju Saules hromosfēras spektrā. Sākotnēji tika uzskatīts, ka šī līnija attēlo nātrija elementu. Tajā pašā gadā angļu astronoms Džozefs Normans Lokers novēroja dzeltenu līniju Saules spektrā, kas neatbilst zināmajām nātrija D 1 un D 2 līnijām, un tāpēc viņš to nosauca par D 3 līniju. Lokers secināja, ka to izraisījusi viela Saulē, kas uz Zemes nebija zināma. Viņš un ķīmiķis Edvards Franklends izmantoja Saules grieķu nosaukumu helios, lai nosauktu elementu.

1895. gadā britu ķīmiķis sers Viljams Remzijs pierādīja hēlija esamību uz Zemes. Viņš ieguva urānu saturošā minerāla kleveīta paraugu un, izpētījis gāzes, kas radušās, to karsējot, atklāja, ka spilgti dzeltenā līnija spektrā sakrīt ar Saules spektrā novēroto D 3 līniju. Tādējādi jaunais elements beidzot tika uzstādīts. 1903. gadā Ramsay un Frederic Soddu noteica, ka hēlijs ir radioaktīvo vielu spontānas sabrukšanas produkts.

Izplatība dabā

Hēlija masa veido aptuveni 23% no Visuma kopējās masas, un elements ir otrs visbiežāk sastopamais kosmosā. Tas ir koncentrēts zvaigznēs, kur termokodolsintēzes rezultātā veidojas no ūdeņraža. Lai gan hēlijs ir atrodams zemes atmosfērā koncentrācijā 1 daļa no 200 tūkstošiem (5 ppm) un nelielos daudzumos ir atrodams radioaktīvos minerālos, meteorītu dzelzī un minerālavotos, liels daudzums šī elementa ir atrodams Amerikas Savienotajās Valstīs ( īpaši Teksasā, Ņūmeksikā, Kanzasā, Oklahomā, Arizonā un Jūtā) kā dabasgāzes sastāvdaļu (līdz 7,6%). Nelielas rezerves ir atklātas Austrālijā, Alžīrijā, Polijā, Katarā un Krievijā. Zemes garozā hēlija koncentrācija ir tikai aptuveni 8 daļas uz miljardu.

Izotopi

Katra hēlija atoma kodols satur divus protonus, bet, tāpat kā citiem elementiem, tam ir izotopi. Tie satur no viena līdz sešiem neitroniem, tāpēc to masas skaitļi svārstās no trīs līdz astoņiem. Stabilie ir elementi, kuros hēlija masu nosaka ar atomu skaitļiem 3 (3 He) un 4 (4 He). Visas pārējās ir radioaktīvas un ļoti ātri sadalās citās vielās. Zemes hēlijs nav oriģināla planētas sastāvdaļa, tas radās radioaktīvās sabrukšanas rezultātā. Alfa daļiņas, ko emitē smago radioaktīvo vielu kodoli, ir izotopa 4 He kodoli. Hēlijs atmosfērā neuzkrājas lielos daudzumos, jo Zemes gravitācija nav pietiekami spēcīga, lai novērstu tā pakāpenisku noplūdi kosmosā. 3 He pēdas uz Zemes ir izskaidrojamas ar retā elementa ūdeņraža-3 (tritija) negatīvo beta sabrukšanu. 4 He ir visbagātākais no stabilajiem izotopiem: 4 He un 3 He atomu attiecība ir aptuveni 700 tūkstoši pret 1 atmosfērā un aptuveni 7 miljoni pret 1 dažos hēliju saturošos minerālos.

Hēlija fizikālās īpašības

Šim elementam ir viszemākā viršanas un kušanas temperatūra. Šī iemesla dēļ hēlijs pastāv, izņemot ekstremālos apstākļos. Viņa gāze ūdenī izšķīst mazāk nekā jebkura cita gāze, un difūzijas ātrums caur cietām vielām ir trīs reizes lielāks nekā gaisa. Tās refrakcijas indekss ir vistuvāk 1.

Hēlija siltumvadītspēja ir otrajā vietā aiz ūdeņraža, un tā īpatnējā siltumietilpība ir neparasti augsta. Normālā temperatūrā tas uzsilst, kad tas izplešas, un zem 40 K tas atdziest. Tāpēc pie T<40 K гелий можно превратить в жидкость путем расширения.

Elements ir dielektrisks, ja vien tas nav jonizētā stāvoklī. Tāpat kā citām cēlgāzēm, hēlijam ir metastabils enerģijas līmenis, kas ļauj tam palikt jonizētam elektriskās izlādes laikā, kad spriegums paliek zem jonizācijas potenciāla.

Hēlijs-4 ir unikāls ar to, ka tam ir divas šķidras formas. Kopējo sauc par hēliju I, un tas pastāv temperatūrā, kas svārstās no viršanas temperatūras no 4,21 K (-268,9 °C) līdz aptuveni 2,18 K (-271 °C). Zem 2,18 K siltuma vadītspēja 4 He kļūst 1000 reizes lielāka nekā vara. Šo formu sauc par hēliju II, lai to atšķirtu no parastās formas. Tas ir superšķidrs: viskozitāte ir tik zema, ka to nevar izmērīt. Hēlijs II izplatās plānā plēvē uz jebkuras vielas virsmas, kurai tas pieskaras, un šī plēve plūst bez berzes, pat pret gravitāciju.

Mazāk sastopamais hēlijs-3 veido trīs dažādas šķidruma fāzes, no kurām divas ir superšķidrumi. Superfluiditāte 4 Viņu atklāja padomju fiziķis 20. gadsimta 30. gadu vidū, un to pašu parādību 3. Viņu pirmo reizi pamanīja Duglass D. Ošerofs, Deivids M. Lī un Roberts S. Ričardsons no ASV 1972. gadā.

Šķidrais divu hēlija-3 un -4 izotopu maisījums temperatūrā zem 0,8 K (-272,4 °C) tiek sadalīts divos slāņos - gandrīz tīrā 3 He un 4 He maisījumā ar 6% hēlija-3. 3 He izšķīšanu 4 He pavada dzesēšanas efekts, ko izmanto kriostatu projektēšanā, kuros hēlija temperatūra nokrītas zem 0,01 K (-273,14 °C) un tiek tur uzturēta vairākas dienas.

Savienojumi

Normālos apstākļos hēlijs ir ķīmiski inerts. Ārkārtējos gadījumos ir iespējams izveidot elementu savienojumus, kas nav stabili normālā temperatūrā un spiedienā. Piemēram, hēlijs var veidot savienojumus ar jodu, volframu, fluoru, fosforu un sēru, ja tas tiek pakļauts elektriskai mirdzošai izlādei, bombardējot ar elektroniem vai plazmas stāvoklī. Tādējādi tika izveidoti HeNe, HgHe 10, WHe 2 un molekulārie joni He 2 +, He 2 ++, HeH + un HeD +. Šis paņēmiens ļāva iegūt arī neitrālas He 2 un HgHe molekulas.

Plazma

Visumā pārsvarā ir izplatīts jonizēts hēlijs, kura īpašības būtiski atšķiras no molekulārā hēlija. Tās elektroni un protoni nav saistīti, un tam ir ļoti augsta elektrovadītspēja pat daļēji jonizētā stāvoklī. Uzlādētās daļiņas spēcīgi ietekmē magnētiskie un elektriskie lauki. Piemēram, saules vējā hēlija joni kopā ar jonizētu ūdeņradi mijiedarbojas ar Zemes magnetosfēru, izraisot ziemeļblāzmu.

Noguldījumu atklāšana ASV

Pēc urbuma urbšanas 1903. gadā Deksterā, Kanzasas štatā, tika iegūta neuzliesmojoša gāze. Sākotnēji nebija zināms, ka tas satur hēliju. Kāda veida gāze atrasta, noteica štata ģeologs Erasmuss Hevorts, kurš savāca tās paraugus un Kanzasas Universitātē ar ķīmiķu Keidija Hamiltona un Deivida Makfārlenda palīdzību atklāja, ka tajā ir 72% slāpekļa, 15% metāna, 1 % ūdeņraža un 12 % netika identificēti. Pēc papildu analīzes zinātnieki atklāja, ka 1,84% no parauga bija hēlijs. Tā viņi uzzināja, ka šis ķīmiskais elements milzīgos daudzumos atrodas Lielo līdzenumu dzīlēs, no kurienes to var iegūt no dabasgāzes.

Rūpnieciskā ražošana

Tas padarīja Amerikas Savienotās Valstis par līderi pasaules hēlija ražošanā. Pēc sera Ričarda Trelfala ierosinājuma ASV flote Pirmā pasaules kara laikā finansēja trīs nelielas eksperimentālas rūpnīcas šīs vielas ražošanai ar mērķi nodrošināt aizsprostu balonus ar vieglu, neuzliesmojošu pacelšanas gāzi. Šī programma kopumā saražoja 5700 m 3 no 92 procentiem He, lai gan iepriekš tika saražoti tikai mazāk par 100 litriem gāzes. Daļa no šī tilpuma tika izmantota pasaulē pirmajā hēlija dirižablī C-7, kas 1921. gada 7. decembrī veica savu pirmo ceļojumu no Hempton Roads uz Bolling Field.

Lai gan zemas temperatūras gāzes sašķidrināšanas process tajā laikā nebija pietiekami attīstīts, lai tas būtu nozīmīgs Pirmā pasaules kara laikā, ražošana turpinājās. Hēliju galvenokārt izmantoja kā pacelšanas gāzi lidmašīnās. Pieprasījums pēc tā palielinājās Otrā pasaules kara laikā, kad to izmantoja ekranētā loka metināšanā. Šis elements bija svarīgs arī Manhetenas atombumbas projektā.

ASV nacionālie krājumi

1925. gadā Amerikas Savienoto Valstu valdība izveidoja Nacionālo hēlija rezervātu Amarillo, Teksasā, lai kara laikā piegādātu militāros dirižabļus un miera laikā komerciālos dirižabļus. Gāzes izmantošana pēc Otrā pasaules kara samazinājās, bet 1950. gados piegāde tika palielināta, lai cita starpā piegādātu dzesēšanas šķidrumu, ko izmantoja skābekļa raķešu degvielas ražošanā kosmosa sacensību un aukstā kara laikā. ASV hēlija patēriņš 1965. gadā astoņas reizes pārsniedza maksimālo patēriņu kara laikā.

Pēc 1960. gada Hēlija likuma pieņemšanas Raktuvju birojs noslēdza līgumus ar 5 privātiem uzņēmumiem, lai iegūtu elementu no dabasgāzes. Šai programmai tika izbūvēts 425 kilometrus garš dabasgāzes cauruļvads, lai savienotu šīs rūpnīcas ar valdībai piederošu daļēji izsmeltu gāzes lauku netālu no Amarillo, Teksasā. Hēlija-slāpekļa maisījums tika iesūknēts pazemes krātuvē un palika tur, līdz tas bija nepieciešams.

Līdz 1995. gadam bija savākts miljards kubikmetru rezerves, un Nacionālajai rezervei bija 1,4 miljardu dolāru parāds, kas mudināja ASV Kongresu to pakāpeniski atcelt 1996. gadā. Pēc hēlija privatizācijas likuma pieņemšanas 1996. gadā Dabas resursu ministrija sāka krātuves demontāžu 2005. gadā.

Tīrība un ražošanas apjomi

Līdz 1945. gadam ražotais hēlijs bija aptuveni 98% tīrs, atlikušie 2% bija slāpeklis, kas bija pietiekams dirižabļiem. 1945. gadā tika ražots neliels daudzums 99,9 procentu gāzes izmantošanai loka metināšanā. Līdz 1949. gadam iegūtā elementa tīrība sasniedza 99,995%.

Daudzus gadus ASV saražoja vairāk nekā 90% no pasaules komerciālā hēlija. Kopš 2004. gada ik gadu saražoti 140 miljoni m 3, no kuriem 85% nāk no ASV, 10% saražoti Alžīrijā, bet pārējie Krievijā un Polijā. Galvenie hēlija avoti pasaulē ir gāzes atradnes Teksasā, Oklahomā un Kanzasā.

Saņemšanas process

Hēliju (98,2% tīra) atdala no dabasgāzes, sašķidrinot citas sastāvdaļas zemā temperatūrā un augstā spiedienā. Citu gāzu adsorbcija ar atdzesētu aktivēto ogli ļauj sasniegt 99,995% tīrību. Neliels daudzums hēlija tiek ražots, lielā mērogā sašķidrinot gaisu. No 900 tonnām gaisa var iegūt aptuveni 3,17 kubikmetrus. m gāzes.

Pielietojuma jomas

Cēlgāze ir atradusi pielietojumu dažādās jomās.

• Hēliju, kura īpašības ļauj iegūt īpaši zemu temperatūru, izmanto kā dzesēšanas līdzekli Lielajā hadronu paātrinātājā, supravadošos magnētus MRI iekārtās un kodolmagnētiskās rezonanses spektrometros, satelītu iekārtās, kā arī skābekļa un ūdeņraža sašķidrināšanai Apollo. raķetes.
• Kā inertā gāze alumīnija un citu metālu metināšanai, optisko šķiedru un pusvadītāju ražošanā.
• Lai radītu spiedienu raķešu dzinēju degvielas tvertnēs, īpaši tajās, kas darbojas ar šķidru ūdeņradi, jo tikai gāzveida hēlijs saglabā agregācijas stāvokli, kad ūdeņradis paliek šķidrs);
• He-Ne izmanto, lai skenētu svītrkodus lielveikalu kasēs.
• Hēlija jonu mikroskops rada labākus attēlus nekā elektronu mikroskops.
• Augstās caurlaidības dēļ cēlgāzi izmanto, lai pārbaudītu, vai nav noplūdes, piemēram, automašīnu gaisa kondicionēšanas sistēmās, un lai ātri piepūstu gaisa spilvenus sadursmes gadījumā.
• Zems blīvums ļauj aizpildīt dekoratīvos balonus ar hēliju. Inertā gāze aizstāja sprādzienbīstamu ūdeņradi dirižabļos un balonos. Piemēram, meteoroloģijā hēlija balonus izmanto, lai paceltu mērinstrumentus.
• Kriogēnajā tehnoloģijā tas kalpo kā dzesēšanas šķidrums, jo šī ķīmiskā elementa temperatūra šķidrā stāvoklī ir zemākā iespējamā.
• Hēlijs, kura īpašības nodrošina tam zemu reaktivitāti un šķīdību ūdenī (un asinīs), sajaukts ar skābekli, ir atradis pielietojumu elpošanas kompozīcijās niršanai ar akvalangu un kesonu darbiem.
• Meteorītus un akmeņus analizē, lai noteiktu šī elementa saturu, lai noteiktu to vecumu.

Hēlijs: elementa īpašības

Galvenās Viņa fiziskās īpašības ir šādas:

• Atomskaitlis: 2.
• Hēlija atoma relatīvā masa: 4,0026.
• Kušanas temperatūra: nē.
• Vārīšanās temperatūra: -268,9 °C.
• Blīvums (1 atm, 0 °C): 0,1785 g/p.
• Oksidācijas pakāpe: 0.

Iespējams, ka tuvāko gadu laikā piedzīvosim Lunar Race-2, kuras uzvarētājs (vai uzvarētāji) dabūs rokās gandrīz neizsīkstošu enerģijas avotu. Tas savukārt ļaus cilvēcei iekļūt kvalitatīvi jaunā tehnoloģiskā struktūrā, par kuras parametriem varam tikai minēt.

Kas ir hēlijs-3?

No skolas fizikas kursa atceramies, ka hēlija atommasa ir četri un šis elements ir inerta gāze. Ir problemātiski to izmantot jebkurās ķīmiskās reakcijās, īpaši tajās, kas atbrīvo enerģiju. Pavisam cita viela ir hēlija izotops ar atommasu 3. Tas spēj iesaistīties kodoltermiskā reakcijā ar deitēriju (ūdeņraža izotops ar atommasu 2), kā rezultātā veidojas gigantiska enerģija, pateicoties parastā hēlija sintēzei. -4 ar protona atbrīvošanu (3 He + D → 4 Not + p + enerģija). Tāpat tikai no viena grama hēlija-3 jūs varat iegūt tādu pašu enerģiju, kādu sadedzināt 15 tonnas eļļas.

Ar tonnu hēlija-3 pietiek, lai uz gadu atbrīvotu 10 GW enerģijas. Tādējādi, lai apmierinātu visas Krievijas pašreizējās enerģijas vajadzības, katru gadu būs nepieciešamas 20 tonnas hēlija-3, un visai cilvēcei būs nepieciešamas aptuveni 200 tonnas šī izotopa gadā. Tajā pašā laikā nevajadzēs dedzināt naftu un gāzi, kuru krājumi pēc jaunākajām pierādīto ogļūdeņražu rezervju aplēsēm nav neierobežoti, cilvēce pietiks tikai pusgadsimtam. Nevajadzēs ekspluatēt diezgan bīstamas atomelektrostacijas, kas īpaši nozīmīgi kļuvis pēc Černobiļas un Fukušimas.

Kur es varu iegūt hēliju-3?

Attīstoties mūsdienu tehnoloģijām, vienīgais patiesi pieejamais šī elementa avots ir Mēness virsma. Pats hēlijs-3 veidojas zvaigžņu (piemēram, mūsu Saules) iekšpusē divu ūdeņraža atomu kombinācijas rezultātā. Šajā gadījumā šīs reakcijas galvenais produkts ir parasts hēlijs-4, un izotops-3 veidojas nelielos daudzumos. Daļu no tā veic saules vējš un vienmērīgi sadala visā planētu sistēmā.

Hēlijs-3 praktiski nenokrīt uz Zemes, jo tā atomus novirza mūsu planētas magnētiskais lauks. Bet uz planētām, kurām šāda lauka nav, elements tiek nogulsnēts augsnes augšējos slāņos un pakāpeniski uzkrājas. Zemei tuvākais debess ķermenis, kuram nav magnētiskā lauka, ir Mēness, tāpēc tieši šeit koncentrējas cilvēcei pieejamās šī vērtīgā enerģijas nesēja rezerves.

To apliecina ne tikai teorētiskie aprēķini, bet arī empīrisko pētījumu rezultāti. Hēlijs-3 tika atrasts salīdzinoši augstā koncentrācijā visos Mēness augsnes paraugos, kas tika nogādāti uz Zemi. Vidēji uz 100 tonnām regolīta ir 1 grams. šī enerģijas izotopa.

Tādējādi, lai iegūtu iepriekš minētās 20 tonnas hēlija-3, lai pilnībā apmierinātu Krievijas Federācijas ikgadējās enerģijas vajadzības, būs nepieciešams “nošķūrēt” 2000 miljonus tonnu Mēness augsnes.

Fiziski tas atbilst apgabalam uz Mēness, kura izmērs ir 20 x 20 km un karjera dziļums ir 3 metri. Šādas liela mēroga ieguves organizēšanas uzdevums ir diezgan sarežģīts, taču tas ir diezgan atrisināms, par to pārliecināti mūsdienu inženieri. Acīmredzot sarežģītāka un dārgāka problēma būs desmitiem tonnu degvielas piegāde kodolsintēzes krāsnīm uz Zemi.

Kas cilvēcei pietrūkst hēlija enerģijas revolūcijai?

Lai attīstītu uz Zemes pilnvērtīgu kodoltermisko enerģiju, kuras pamatā ir hēlijs-3, cilvēkiem būs jāatrisina trīs galvenās problēmas.

1. Uzticamu un jaudīgu preču piegādes līdzekļu izveide pa maršrutu Zeme-Mēness un atpakaļ.

2. Mēness bāzu un kompleksu celtniecība hēlija-3 ieguvei, kas saistīta ar daudzām tehnoloģiskām problēmām.

3. Faktisku termokodolelektrostaciju celtniecība uz Zemes, kam arī jāpārvar zināmi tehnoloģiskie šķēršļi.

Cilvēce ir pietuvojusies pirmās problēmas atrisināšanai. Visas četras valstis, kas piedalās Moon Race 2, kā arī Eiropas Savienība jau ir izstrādājušas vai izstrādā lieljaudas raķetes, kas spēj izmest tonnas kravas Mēness orbītā. Piemēram, līdz 2027. gadam Krievija plāno aparatūrā ieviest nesējraķeti Angara-A5V, kas uz Mēnesi spēs nogādāt vismaz 10 tonnas kravnesības. Atgriešanās transportēšana būs vienkāršāka, jo Mēness gravitācijas spēks ir 6 reizes mazāks nekā Zemei, taču problēma šeit būs degviela. Tas būs vai nu jāimportē no Zemes, vai arī jāražo uz mūsu satelīta virsmas.

Otrais uzdevums ir daudz nopietnāks, jo papildus hēlija-3 faktiskās ieguves organizēšanai no regolīta inženieriem būs jāizveido uzticamas Mēness bāzes ar dzīvības uzturēšanas sistēmām nākotnes kalnračiem. Tehnoloģijas, kas izstrādātas, daudzus gadus darbojoties orbitālajām stacijām, galvenokārt ISS un Mir, tam ļoti palīdzēs. Gan Krievijā, gan citās valstīs šodien tiek aktīvi projektētas Mēness bāzes, un, iespējams, mūsu valstī šodien ir maksimālā tehnoloģija šādu projektu reālai īstenošanai.

Runājot par trešo problēmu, darbs pie kodoltermisko reaktoru izveides uz Zemes norisinās pēdējo trīs gadu desmitu laikā. Galvenās tehnoloģiskās grūtības šeit ir augstas temperatūras plazmas (nepieciešama kodolsintēzes “aizdedzināšanai”) ierobežošanas problēma tā sauktajā. "magnētiskie slazdi".

Šī problēma jau ir atrisināta reaktoriem, kas darbojas pēc deitērija un tritija apvienošanas principa (D + T = 4 He + n + enerģija). Lai uzturētu šādu reakciju, pietiek ar 100 miljonu grādu temperatūru.

Tomēr šādi reaktori nekad nekļūs plaši izplatīti, jo tie ir ārkārtīgi radioaktīvi. Lai sāktu reakciju, kurā iesaistīts hēlijs-3 un deitērijs, būs nepieciešama 300–700 miljonu grādu temperatūra. Pagaidām šādu plazmu nevar ilgstoši turēt magnētiskajos slazdos, taču, iespējams, izrāvienu šajā jomā izraisīs Starptautiskā eksperimentālā kodoltermiskā reaktora (ITER) palaišana, kas šobrīd tiek būvēts Francijā un tiks likts. nodot ekspluatācijā līdz 2025.

Tādējādi desmitgade starp 2030.-2040 ir visas iespējas būt par sākumpunktu enerģijas attīstībā, kuras pamatā ir hēlijs-3, jo līdz šim laikam iepriekš minētie tehnoloģiskie šķēršļi tiks pārvarēti. Attiecīgi atliek atrast naudu tāda enerģētikas projekta īstenošanai, kas spēj ievirzīt cilvēci ārkārtīgi lētas (gandrīz bezmaksas) enerģijas laikmetā ar visām no tā izrietošajām sekām gan ekonomikai, gan katra cilvēka dzīves kvalitātei.

Šo izotopu plānots iegūt uz Mēness kodoltermiskās enerģijas vajadzībām. Tomēr tas ir tālās nākotnes jautājums. Neskatoties uz to, hēlijs-3 mūsdienās ir ļoti pieprasīts, jo īpaši medicīnā.

Vladimirs Tesļenko

Kopējais hēlija-3 daudzums Zemes atmosfērā tiek lēsts tikai 35 000 tonnu apmērā. Tā izdalīšanās no mantijas atmosfērā (caur vulkāniem un garozas defektiem) sasniedz vairākus kilogramus gadā. Mēness regolītā hēlijs-3 pakāpeniski uzkrājās simtiem miljonu gadu ilgas saules vēja apstarošanas laikā. Rezultātā tonnā Mēness augsnes ir 0,01 g hēlija-3 un 28 g hēlija-4; šī izotopu attiecība (~0,04%) ir ievērojami augstāka nekā zemes atmosfērā.

Vērienīgie hēlija-3 ieguves plāni uz Mēness, ko nopietni apsvēruši ne tikai kosmosa līderi (Krievija un ASV), bet arī jaunpienācēji (Ķīna un Indija), ir saistīti ar cerībām, ko enerģētikas nozare liek uz to. izotops. Kodolreakcijai 3He+D→4He+p ir vairākas priekšrocības, salīdzinot ar deitērija-tritija reakciju T+D→4He+n, kas ir visvairāk sasniedzama sauszemes apstākļos.

Šīs priekšrocības ietver desmitkārtīgu mazāku neitronu plūsmu no reakcijas zonas, kas krasi samazina inducēto radioaktivitāti un reaktora strukturālo materiālu degradāciju. Turklāt viens no reakcijas produktiem – protoni – atšķirībā no neitroniem ir viegli uztverams un izmantojams papildu elektroenerģijas ražošanai. Tajā pašā laikā gan hēlijs-3, gan deitērijs ir neaktīvi, to uzglabāšanai nav nepieciešami īpaši piesardzības pasākumi, un reaktora avārijas gadījumā ar kodola spiediena samazināšanos izplūdes radioaktivitāte ir tuvu nullei. Hēlija-deitērija reakcijai ir arī nopietns trūkums - ievērojami augstāks temperatūras slieksnis (reakcijas sākšanai nepieciešama aptuveni miljarda grādu temperatūra).

Lai gan tas viss ir nākotnes jautājums, hēlijs-3 joprojām ir ļoti pieprasīts šodien. Tiesa, ne enerģētikai, bet kodolfizikai, kriogēnajai rūpniecībai un medicīnai.

Magnētiskās rezonanses attēlveidošana

Kopš parādīšanās medicīnā magnētiskās rezonanses attēlveidošana (MRI) ir kļuvusi par vienu no galvenajām diagnostikas metodēm, kas ļauj bez jebkāda kaitējuma ieskatīties dažādu orgānu “iekšā”.

Apmēram 70% no cilvēka ķermeņa masas ir ūdeņradis, kura kodolam, protonam, ir noteikts spins un ar to saistīts magnētiskais moments. Ja protonu ievietojat ārējā nemainīgā magnētiskajā laukā, spins un magnētiskais moments ir orientēti vai nu gar lauku, vai pret to, un protonu enerģija pirmajā gadījumā būs mazāka nekā otrajā. Protonu var pārnest no pirmā stāvokļa uz otro, pārnesot uz to stingri noteiktu enerģiju, kas vienāda ar šo enerģijas līmeņu starpību – piemēram, apstarojot to ar elektromagnētiskā lauka kvantiem noteiktā frekvencē.

Kā magnetizēt hēliju-3

Vienkāršākais un vistiešākais veids, kā magnetizēt hēliju-3, ir atdzesēt to spēcīgā magnētiskajā laukā. Tomēr šīs metodes efektivitāte ir ļoti zema, un tai ir nepieciešami arī spēcīgi magnētiskie lauki un zemas temperatūras. Tāpēc praksē tiek izmantota optiskās sūknēšanas metode - spina pārnešana uz hēlija atomiem no polarizētiem sūkņa fotoniem. Hēlija-3 gadījumā tas notiek divos posmos: optiskā sūknēšana metastabilā stāvoklī un spina apmaiņa starp hēlija atomiem zemes un metastabilā stāvoklī. Tehniski tas tiek realizēts, apstarojot šūnu ar hēliju-3 ar lāzera starojumu ar cirkulāru polarizāciju, kas ar vāju augstfrekvences elektrisko izlādi pārnes metastabilā stāvoklī vāja magnētiskā lauka klātbūtnē. Polarizēto hēliju var uzglabāt traukā, kas pārklāts ar cēziju, 10 atmosfēru spiedienā apmēram 100 stundas.

Tieši tā darbojas MRI skeneris, taču tas nenosaka atsevišķus protonus. Ja jūs ievietojat paraugu, kas satur lielu skaitu protonu, jaudīgā magnētiskajā laukā, tad protonu skaits ar magnētisko momentu, kas vērsts gar un pret lauku, būs aptuveni vienāds. Ja jūs sākat apstarot šo paraugu ar stingri noteiktas frekvences elektromagnētisko starojumu, visi protoni ar magnētisko momentu (un spin) “gar lauku” apgriezīsies, ieņemot pozīciju “pret lauku”. Šajā gadījumā notiek rezonanses enerģijas absorbcija, un atgriešanās sākotnējā stāvoklī procesā, ko sauc par relaksāciju, notiek saņemtās enerģijas atkārtota emisija, ko var konstatēt. Šo parādību sauc par kodolmagnētisko rezonansi, KMR. Vielas vidējā polarizācija, no kuras ir atkarīgs noderīgais signāls KMR, ir tieši proporcionāls ārējā magnētiskā lauka stiprumam. Lai iegūtu signālu, ko var uztvert un atdalīt no trokšņa, ir nepieciešams supravadošs magnēts – tikai tas spēj radīt magnētisko lauku ar aptuveni 1-3 Teslas lielu indukciju.

Magnētiskā gāze

MRI skeneris “redz” protonu uzkrāšanos, tāpēc lieliski noder mīksto audu un orgānu, kas satur lielu daudzumu ūdeņraža (galvenokārt ūdens veidā), pētīšanai un diagnosticēšanai, kā arī ļauj atšķirt molekulu magnētiskās īpašības. Tādā veidā jūs varat, teiksim, atšķirt arteriālās asinis, kas satur hemoglobīnu (galveno skābekļa nesēju asinīs) no venozajām asinīm, kas satur paramagnētisko deoksihemoglobīnu - uz to ir balstīts fMRI (funkcionālais MRI), kas ļauj kontrolēt aktivitāti. neironiem smadzenēs.

Bet diemžēl tik brīnišķīgs paņēmiens kā MRI ir pilnīgi nepiemērots ar gaisu pildītu plaušu pētīšanai (pat ja jūs tās piepildāt ar ūdeņradi, signāls no gāzveida vides ar zemu blīvumu būs pārāk vājš pret fona troksni). Un plaušu mīkstie audi ar MRI nav īpaši redzami, jo tie ir “poraini” un satur maz ūdeņraža.

Vai ir iespējams apiet šo ierobežojumu? Tas ir iespējams, ja izmantojat “magnetizētu” gāzi - šajā gadījumā vidējo polarizāciju nenoteiks ārējais lauks, jo visi (vai gandrīz visi) magnētiskie momenti būs vērsti vienā virzienā. Un tā nebūt nav daiļliteratūra: 1966. gadā franču fiziķis Alfrēds Kastlers saņēma Nobela prēmiju ar formulējumu “Par optisko metožu atklāšanu un izstrādi, lai pētītu Herca rezonanses atomos”. Viņš strādāja pie spin sistēmu optiskās polarizācijas jautājumiem - tas ir, tieši gāzu (īpaši hēlija-3) “magnetizēšanas”, izmantojot optisko sūknēšanu cirkulāri polarizētu fotonu rezonanses absorbcijas laikā.

Kodolmagnētiskā rezonanse izmanto ūdeņraža kodolu magnētiskās īpašības - protonus. Bez ārējā magnētiskā lauka protonu magnētiskie momenti ir orientēti nejauši (kā pirmajā attēlā). Ja tiek pielietots spēcīgs magnētiskais lauks, protonu magnētiskie momenti tiek orientēti paralēli laukam - vai nu “gar” vai “pret”. Šīm divām pozīcijām ir atšķirīga enerģija (2). Radiofrekvences impulss ar rezonanses frekvenci, kas atbilst enerģijas starpībai, "pagriež" protonu magnētiskos momentus "pret" lauku (3). Pēc radiofrekvences impulsa beigām notiek reverss “apvērsts”, un protoni izstaro rezonanses frekvencē. Šo signālu uztver tomogrāfa radiofrekvenču sistēma, un to izmanto dators, lai izveidotu attēlu (4).

Elpojiet dziļāk

Polarizēto gāzu izmantošanu medicīnā aizsāka pētnieku grupa no Prinstonas un Ņujorkas universitātes Stony Brook. 1994. gadā zinātnieki publicēja rakstu žurnālā Nature, kurā tika parādīts pirmais peļu plaušu MRI attēls.

Tiesa, MRI nav gluži standarta – tehnika balstījās nevis uz ūdeņraža kodolu (protonu), bet gan uz ksenona-129 kodolu reakciju. Turklāt gāze nebija gluži parasta, bet gan hiperpolarizēta, tas ir, iepriekš “magnetizēta”. Tā radās jauna diagnostikas metode, kuru drīz vien sāka izmantot cilvēku medicīnā.

Hiperpolarizētā gāze (parasti sajaukta ar skābekli) sasniedz tālākos plaušu padziļinājumus, kas ļauj iegūt MRI attēlu ar izšķirtspēju, kas ir par vienu pakāpi augstāku nekā labākajiem rentgena attēliem. Ir pat iespējams izveidot detalizētu skābekļa daļējā spiediena karti katrā plaušu daļā un pēc tam izdarīt secinājumus par asinsrites kvalitāti un skābekļa difūziju kapilāros. Šis paņēmiens ļauj izpētīt plaušu ventilācijas raksturu astmas slimniekiem un uzraudzīt kritisko pacientu elpošanas procesu alveolu līmenī.

Kā darbojas MRI? MRI skeneris atklāj protonu kopas - ūdeņraža atomu kodolus. Tāpēc MR attēlveidošana parāda atšķirības ūdeņraža saturā (galvenokārt ūdens) dažādos audos. Ir arī citi veidi, kā atšķirt vienu audu no citiem (teiksim, atšķirības magnētiskajās īpašībās), ko izmanto specializētos pētījumos.

MRI priekšrocības, izmantojot hiperpolarizētas gāzes, neapstājas. Tā kā gāze ir hiperpolarizēta, noderīgā signāla līmenis ir daudz augstāks (apmēram 10 000 reižu). Tas nozīmē, ka nav nepieciešami īpaši spēcīgi magnētiskie lauki, un tiek izstrādāti tā sauktie zema lauka MRI skeneri - tie ir lētāki, mobilāki un daudz ietilpīgāki. Šādās instalācijās tiek izmantoti elektromagnēti, kas rada lauku aptuveni 0,005 Tesla, kas ir simtiem reižu vājāks nekā standarta MRI skeneri.

Mazs šķērslis

Lai gan pirmie eksperimenti šajā jomā tika veikti ar hiperpolarizētu ksenonu-129, tas drīz tika aizstāts ar hēliju-3. Tas ir nekaitīgs, rada skaidrākus attēlus nekā ksenons-129, un tam ir trīs reizes lielāks magnētiskais moments, kā rezultātā ir spēcīgāks KMR signāls. Turklāt ksenona-129 bagātināšana masas tuvuma dēļ ar citiem ksenona izotopiem ir dārgs process, un sasniedzamā gāzes polarizācija ir ievērojami zemāka nekā hēlija-3. Turklāt ksenonam-129 ir nomierinoša iedarbība.

Bet, ja zema lauka tomogrāfi ir vienkārši un lēti, kāpēc tagad katrā klīnikā netiek izmantota hiperpolarizētā hēlija MRI metode? Ir viens šķērslis. Bet ko!

Aukstā kara mantojums

Vienīgais veids, kā ražot hēliju-3, ir tritija sabrukšana. Liela daļa 3He piegādes nāk no tritija sabrukšanas, kas iegūts aukstā kara kodolieroču sacensību laikā. Amerikas Savienotajās Valstīs līdz 2003. gadam bija uzkrāti aptuveni 260 000 litru “neapstrādāta” (neattīrīta) hēlija-3, un līdz 2010. gadam bija palikuši tikai 12 000 litru neizmantotas gāzes. Pieaugot pieprasījumam pēc šīs deficītās gāzes, 2007. gadā pat tika atjaunota tritija ražošana ierobežotā daudzumā, un līdz 2015. gadam plānots saražot papildus 8000 litru hēlija-3 gadā. Turklāt ikgadējais pieprasījums pēc tā jau ir vismaz 40 000 litru (no kuriem tikai 5% tiek izmantoti medicīnā). 2010. gada aprīlī ASV Zinātnes un tehnoloģiju komiteja secināja, ka hēlija-3 trūkums radīs reālas negatīvas sekas daudzās jomās. Pat zinātniekiem, kas strādā ASV kodolrūpniecībā, ir grūtības iegūt hēliju-3 no valdības rezervēm.

Atdzesēšana sajaucot

Vēl viena nozare, kas nevar iztikt bez hēlija-3, ir kriogēnā nozare. Lai sasniegtu īpaši zemas temperatūras, t.s. šķīdināšanas ledusskapis, kas izmanto hēlija-3 šķīdināšanas efektu hēlijā-4. Temperatūrā, kas zemāka par 0,87 K, maisījums sadalās divās fāzēs - bagātās ar hēliju-3 un hēliju-4. Pārejai starp šīm fāzēm ir nepieciešama enerģija, un tas ļauj atdzist līdz ļoti zemai temperatūrai - līdz 0,02 K. Visvienkāršākajā šādā ierīcē ir pietiekams hēlija-3 padeve, kas pakāpeniski pārvietojas pāri saskarnei ar hēliju bagātajā fāzē. -4 ar enerģijas absorbciju . Kad hēlija-3 padeve beigsies, ierīce vairs nevarēs darboties - tā ir “vienreizēja”.
Šī dzesēšanas metode jo īpaši tika izmantota Eiropas Kosmosa aģentūras orbitālajā observatorijā Planck. Planka uzdevums ietvēra kosmiskā mikroviļņu fona starojuma (ar temperatūru aptuveni 2,7 K) anizotropijas reģistrēšanu augstā izšķirtspējā, izmantojot 48 HFI (High Frequency Instrument) bolometriskos detektorus, kas atdzesēti līdz 0,1 K. Pirms hēlija-3 padeves dzesēšanā sistēma bija izsmelta, Plankam izdevās uzņemt 5 debesu fotogrāfijas mikroviļņu diapazonā.

Hēlija-3 izsoles cena svārstās ap 2000 USD par litru, un nekādas lejupejošas tendences nav novērojamas. Šīs gāzes trūkums ir saistīts ar to, ka lielāko daļu hēlija-3 izmanto neitronu detektoru izgatavošanai, ko izmanto kodolmateriālu noteikšanas ierīcēs. Šādi detektori reģistrē neitronus pēc reakcijas (n, p) - neitrona uztveršanas un protona emisijas. Un, lai atklātu mēģinājumus ievest kodolmateriālus, ir nepieciešams daudz šādu detektoru - simtiem tūkstošu gabalu. Šī iemesla dēļ hēlijs-3 ir kļuvis fantastiski dārgs un masu medicīnai nepieejams.

Tomēr ir cerība. Tiesa, tie nav balstīti uz Mēness hēliju-3 (tā ieguve joprojām ir tāla perspektīva), bet gan uz tritiju, kas ražots CANDU tipa smagā ūdens reaktoros, kas tiek ekspluatēti Kanādā, Argentīnā, Rumānijā, Ķīnā un Dienvidkorejā.

"Mēs tagad runājam par nākotnes kodoltermisko enerģiju un jaunu ekoloģisku degvielas veidu, ko nevar ražot uz Zemes. Mēs runājam par Mēness rūpniecisko attīstību hēlija-3 ieguvei. Šis raķešu un kosmosa korporācijas Energia vadītāja Nikolaja Sevastjanova izteikums, ja tas nav satricinājis likumpaklausīgo krievu iztēli (tagad, tieši jaunās apkures sezonas priekšvakarā, viņiem jātiek galā tikai ar hēliju-3 ), tad speciālistu un interesentu izdoma neatstāja vienaldzīgus.

Tas ir saprotams: ņemot vērā, maigi izsakoties, ne pārāk spožo situāciju vietējā aviācijas un kosmosa nozarē (Krievijas kosmosa budžets ir 30 reizes mazāks nekā ASV un 2 reizes mazāks nekā Indijā; no 1989. līdz 2004. gadam mēs palaidām tikai 3 pētniecības kosmosa kuģis), pēkšņi šādi, ne vairāk, ne mazāk - krievi mīdēs hēliju-3 uz Mēness! Atgādināšu, ka teorētiski šis vieglais hēlija izotops spēj iesaistīties kodoltermiskā reakcijā ar deitēriju. Attiecīgi daudzi zinātnieki uzskata, ka kodolsintēze ir potenciāli neierobežots lētas enerģijas avots. Tomēr pastāv problēma: hēlijs-3 veido mazāk nekā vienu miljono daļu no kopējā hēlija daudzuma uz Zemes. Bet Mēness augsnē šis gaišais izotops ir sastopams pārpilnībā: pēc akadēmiķa Ērika Gaļimova domām, aptuveni 500 miljoni tonnu...

Viņi stāsta, ka savulaik ASV pie Disnejlendas ieejas bijis milzīgs plakāts: "Mēs un mūsu valsts varam darīt jebko, vienīgais, kas mūs ierobežo, ir mūsu iztēles robežas." Tas viss nebija tālu no patiesības: ātrs un efektīvs atomprojekts, fantastiski veiksmīga Mēness programma, stratēģiskās aizsardzības iniciatīva (SDI), kas pilnībā iznīcināja padomju ekonomiku. ...

Būtībā viena no valsts galvenajām funkcijām, īpaši 20. gadsimtā, bija tieši zinātnieku aprindām nepārspējamu uzdevumu formulēšana. Tas attiecas arī uz padomju valsti: elektrifikācija, industrializācija, atombumbas radīšana, pirmais satelīts, upju virpošana... Starp citu, mums arī Disnejlendas priekšā bija savs “plakāts” – “Mēs bijām dzimis, lai pasaka piepildītos!”

"Es tikai domāju, ka trūkst kādas lielas tehnoloģiskas problēmas," sarunā ar mani uzsvēra fizikas un matemātikas zinātņu doktors, Krievijas Zinātņu akadēmijas Kosmosa pētniecības institūta zinātniskais sekretārs Aleksandrs Zaharovs. "Iespējams, tieši tāpēc pēdējā laikā ir radušās visas šīs runas par hēlija-3 ieguvi uz Mēness kodolenerģijas vajadzībām. Ja Mēness ir minerālu avots, un no turienes tiek atvests šis hēlijs-3, un uz Zemes nepietiek enerģijas... Tas viss ir saprotams, tas izklausās ļoti skaisti. Un, iespējams, ir viegli pārliecināt ietekmīgus cilvēkus piešķirt naudu. Es tā domāju."

Bet visa būtība ir tāda, ka tagad uz Zemes nav tehnoloģijas - un tuvāko vismaz 50 gadu laikā tās parādīšanās nav gaidāma - sadedzināt hēliju-3 termokodolreakcijā. Šādam reaktoram pat nav iepriekšēja projekta. Starptautiskais kodoltermiskais reaktors ITER, kas šobrīd tiek būvēts Francijā, ir paredzēts ūdeņraža izotopu – deitērija un tritija – “sadedzināšanai”. Aprēķinātā kodoltermiskās reakcijas “aizdegšanās” temperatūra ir 100–200 miljoni grādu. Lai izmantotu hēliju-3, temperatūrai jābūt par kārtu vai divām augstākai.

Tātad, Krievijas lielākās raķešu un kosmosa korporācijas vadītājs Nikolajs Sevastjanovs, atvainojiet par izteicienu, mūs apmāna ar savu hēliju-3? Tā neizskatās. Priekš kam!?

"Kosmosa nozare, protams, ir ieinteresēta tik lielā un dārgā projektā," saka Aleksandrs Zaharovs. "Bet no tā praktiskās izmantošanas viedokļa ir pilnīgi skaidrs, ka tas ir pāragri."

Lai īstenotu projektu “hēlija-3”, nepieciešams izveidot speciālu programmu Mēness papildu izpētei, palaist veselu kosmosa kuģu eskadriļu, atrisināt jautājumus ar hēlija-3 ražošanu, tā apstrādi... Tas sagraus valsts sliktāka par jebkuru SDI.

"Es negribu teikt, ka Mēness no zinātniskā viedokļa ir pilnībā slēgts - tur joprojām ir zinātniski uzdevumi," uzsver Aleksandrs Zaharovs. – Bet, kā saka, tas jādara soli pa solim, es neaizmirstu par citiem zinātniskiem uzdevumiem. Citādi mēs kaut kā izvairāmies: tiklīdz amerikāņi paziņoja par programmu pilotētam lidojumam uz Marsu, mēs nekavējoties paziņojām, ka arī esam gatavi to darīt. Mēs dzirdējām par Mēness programmām – darīsim arī to... Mums nav apzināta, līdzsvarota, stratēģiska valsts uzdevuma.

Šeit mēs atkal esam atpakaļ pie tā, no kurienes sākām – pie stratēģiskā valsts uzdevuma. Problēma ir tā, ka atšķirībā no amerikāņiem mūs ierobežo ne tik daudz mūsu iztēle - ar to, kā liecina Nikolaja Sevastjanova paziņojums, mums viss ir kārtībā. Taču programmai “hēlija-3” (sauksim to tā), saskaņā ar vispiesardzīgākajām aplēsēm, piecu gadu pētījumiem būs nepieciešami 5 miljardi USD.

No tīri zinātniskā viedokļa raugoties, uz TOKAMAK balstītas kodolsintēzes problēma ir bijusi zināma stagnācija, pat neskatoties uz pieņemto lēmumu būvēt starptautisko eksperimentālo reaktoru ITER. (Tomēr šī ir atsevišķas diskusijas tēma.) Man šķiet, ka hēlija-3 problēma dažiem ietekmīgajiem kodoltermisko lobiju pārstāvjiem ir jauna niša reanimācijai un profesionālo ambīciju īstenošanai.

Turklāt - un tā ir pilnīgi sensacionāla lieta, un tikai tāpēc es ar to nesāku savu rakstu - kā mums pastāstīja aviācijas un kosmosa nozares eksperts, Krievijas projektam gaismas iegūšanai ir atvēlēts 1 miljards dolāru. hēlija izotops uz Mēness! Šī nauda it kā ir amerikāņu izcelsmes.

Neskatoties uz šādas kombinācijas sarežģītību, gali sanāk diezgan veiksmīgi. Lai sasniegtu 104 miljardu dolāru piešķiršanu nesen izsludinātajai Mēness bāzes izveides programmai, ASV Nacionālajai aeronautikas un kosmosa pārvaldei bija jāparāda, ka arī “stratēģiskie konkurenti” nesnauž. Tas ir, “krievu” miljards savā ziņā ir NASA pieskaitāmās izmaksas... Līdz ar to intereses pieaugums par hēlija-3 ražošanu Krievijā, kas nav izskaidrojams ar racionāliem motīviem.

Ja tas tā patiešām ir, tad vēlreiz mums visiem būs jāpārliecinās par pirms desmit gadiem žurnālā Physics Today publicētās formulas pamatotību. Šeit tas ir: "Zinātnieki nav neieinteresēti patiesības meklētāji, bet gan dalībnieki intensīvā sacensībā par zinātnisku ietekmi, kuras uzvarētāji salauž banku."