Гелий-3 бол ирээдүйн хөнгөн цөмийн нэгдэх урвалын цахилгаан станцуудад түлш болгон ашиглах боломжтой хий юм. Дэлхий дээр маш бага хэмжээний гелий-3 (0.000134%) байдаг. Гэсэн хэдий ч саран дээр ихээхэн хэмжээний нөөц байна гэж үздэг. Үүний дараа хэд хэдэн улс сарнаас гелий-3 олборлож түлшний эх үүсвэр болгон ашиглахаар болсноо мэдэгдсэн. Энэ нь шинэ сансрын уралдааныг эхлүүлж магадгүй юм.
Гелий-3 ба цөмийн нэгдэх урвал
Шинжлэх ухаанд гүнзгий нэвтрэхгүйгээр бага зэрэг суурь мэдээлэл өгье. Бүх атомын цахилгаан станцууд дулааныг бий болгохын тулд цөмийн урвалыг ашигладаг. Энэ нь усыг уур болгон хувиргахад хэрэглэгддэг бөгөөд дараа нь турбиныг эргүүлж цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Одоогийн атомын цахилгаан станцууд ураны цөм хуваагдах, цөмийн хуваагдах урвалын реакторууд байдаг. Үүнд ашиглагдсан цөмийн түлшийг цацраг идэвхт хаягдал болгон дахин боловсруулж, аюулгүй байдлыг маш сайн хангаж хадгалах ёстой байдаг.
40 гаруй жилийн турш эрдэмтэд хөнгөн цөмийн нэгдэх урвалыг ашиглан цөмийн эрчим хүчийг бий болгохоор ажиллаж байна. Одоогоор ашиглалтанд орохоор төлөвлөж буй цөмийн нэгдэх урвалын реакторуудад устөрөгчийн тритий ба дейтерий изотопуудыг түлш болгон ашиглах эдгээр изотопуудын нэгдэх урвалаас 17.59 МэВ энерги ялгарч, гелий-4 болон нейтрон үүсдэг.
Хөнгөн цөмийн нэгдэх урвал нь нар болон бусад оддын шатдагтай ижил энергийн эх үүсвэрийг үр дүнтэй ашигладаг бөгөөд одоогийн эрчим хүчний үйлдвэрлэлд ашиглаж буй хүнд цөмийн хуваагдлын урвал шиг цацраг идэвхт изотоп, цөмийн хаягдлыг үүсгэдэггүй. Гэсэн хэдий ч тритий ба дейтерийн нэгдэх урвалаас ялгардаг “хурдан” нейтронууд нь эрчим хүчний ихээхэн алдагдалд хүргэдэг бөгөөд нейтрон нь цэнэггүй учраас тэдгээрийг агуулах, удирдахад тун хэцүү байдаг.
Боломжит шийдлүүдийн нэг бол гелий-3 ба дейтерийг “анейтроник” (нейтронгүй эрчим хүч) хөнгөн цөмийн нэгдэх урвалын цахилгаан станцуудад түлш болгон ашиглах явдал юм. Гелий-3 ба дейтерийн нэгдэх урвалаас 18.3 МэВ энерги ялгарч, гелий-4 ба протон үүсдэг ба протон нь цэнэгтэй тул энерги бага зарцуулж, удирдах агуулахад хялбар болно. Гели-3ийг ашигладаг хөнгөн цөмийн нэгдэх урвалын реакторууд нь бараг ямар ч цацраг идэвхт хаягдалгүй, өндөр үр ашигтай цөмийн эрчим хүчийг бий болгох боломжтой.
Саран дээрх Гелий-3-ийг олборлох
Гелий-3ийг эрчим хүч бий болгоход ашиглахтай холбоотой олон асуудлын нэг бол дэлхий дээр гелий-3 (0.000134%) маш ховор оршдог байдал юм. Гелий-3ийг цөмийн технологийн засвар үйлчилгээний дайвар бүтээгдэхүүн болгон үйлдвэрлэдэг бөгөөд жилд 15 орчим кг жинтэй нийлүүлэлт хийх боломжтой байдаг байна. Гелий-3 нь наран дээр маш ихээр үүсэж салхиар цацагддаг. Манай дэлхийн агаар мандал гелий-3ийг дэлхий дээр ирэхээс сэргийлдэг. Харин сар агаар мандал байхгүй тул нарнаас салхиар ирсэн гелий-3 сарны гадаргуу дээр бууж, сарны хөрсөнд шингэдэг байна. Үүний үр дүнд сарны гадаргуу дээр хэдэн метрийн гүнд 1 сая 100 мянган тонн гелий-3 байдаг гэсэн тооцоог гаргажээ. Сарны тоосыг 600 градус орчим халааж энэхүү гелий-3ийг гаргаж авах боломжтой. Сарнаас чулуулаг дэлхийд авч ирэх, цаашлаад сарнаас гелий-3 болон бусад нөөцүүдийг олборлох ажлууд АНУ, ОХУ, Хятад зэрэг томоохон гүрнүүдийн өрсөлдөөн болж бодит төслүүд хэрэгжээд маш амжилттай явж байна.
Эх сурвалж: https://www.explainingthefuture.com/helium3.html
Мэдээ бэлтгэсэн: ЦФСТ-ийн ЭША Н.Батцоож