Лунная пыль под болотами: ресурс, за которым собирались лететь на Луну, нашли в лесах США

Гелий-3, редкий изотоп, который обычно считают лунным ресурсом для термоядерных реакторов и квантовых машин, неожиданно обнаружили под лесами и водно-болотными угодьями северной Миннесоты. На проекте Топаз возле Баббитта бурение показало пригодные для использования количества гелия-3 в газе, который содержится глубоко под землёй. Лабораторные тесты показали концентрацию около 14,5 частей на миллиард, схожую с уровнями, найденными в лунных образцах программы “Аполлон”.

• Скрытые фары и футуристический дизайн: что такое PBC NeuTron. Видео

Доктор Питер Барри из Океанографического института Вудс-Хоул отмечает, что это открытие может стать одним из самых неожиданных резервуаров гелия-3 на Земле. Гелий-3 имеет два протона и один нейтрон, тогда как распространённый гелий-4 содержит два протона и два нейтрона. На Земле он встречается только в следовых количествах, образуясь при распаде трития и в природном газе, поэтому открытие в Миннесоте действительно уникально.

Этот газ крайне ценен – его стоимость достигает примерно девяти миллионов долларов за фунт. Гелий-3 широко используется в высокочувствительных нейтронных детекторах, криогенных системах и квантовых вычислительных устройствах. Кроме того, его исследуют в качестве топлива для термоядерного синтеза, где лёгкие атомные ядра объединяются и выделяют энергию.

Образцы газа из скважины Jetstream 1 прошли проверку в лабораториях штатов Огайо и Массачусетс. Содержание 4He составляло от одного до одиннадцати процентов, а соотношение 3He к 4He оставалось стабильным, около 0,09 относительно воздуха, что указывает на единый источник газа. Эти измерения проводились с помощью масс-спектрометров благородных газов.

Гелий-3 в Миннесоте образовывался в течение миллиардов лет благодаря радиоактивной активности древней урановой коры, тепло из глубин и старые разломы позволяли газу мигрировать сквозь породы. Азот в месторождении Топаз действует как жидкость-носитель, растворяя гелий и поднимая его вверх без добавления углеводородов. Плотные слои породы сверху удерживают газ, предотвращая его утечку и позволяя накапливаться.

Учёные отмечают, что мировое производство 3He составляет лишь десятки тысяч литров в год, что значительно меньше, чем потребность квантовых лабораторий и термоядерных исследований. Разделение 3He от 4He является сложной задачей, поскольку изотопы ведут себя одинаково, если не охлаждать их до сверхнизких температур. Для этого применяют криогенную дистилляцию и адсорбционные колонны, однако ни одна компания до сих пор не производила чистый 3He из газовых потоков в промышленных масштабах.

Бывший инженер NASA утверждает, что разработал двигатель, который создаёт тягу без использования топлива, якобы способный преодолеть земное притяжение. Такая технология могла бы радикально изменить космические путешествия, сделав их значительно быстрее и дешевле. Однако физики относятся к заявлениям осторожно, ведь безтопливный безреактивный двигатель противоречит закону сохранения импульса.

Ещё новости по теме, которые могут заинтересовать:

• Украинские SIM-карты теперь работают в ЕС без дополнительных роуминговых тарифов
• Учёные разрабатывают терапию памяти, которая позволяет стирать травматические воспоминания
• Apple предупредили 1,8 миллиарда пользователей iPhone о новой кибератаке
• Впервые в истории автопилот Garmin Autoland самостоятельно посадил самолёт во время реальной чрезвычайной ситуации