Один з найбільш цінних активів Ланкастерського університету зберігається в бочках з пивом.
Але він не знаходиться в одному з барів для студентів.
У ретельно закритій лабораторії ряди металевих бочок розташовані на полицях та з’єднані тендітними мідними трубками.
Ці контейнери не заповнені пивом, а газом під назвою гелій-3, один з найдорожчих матеріалів у світі. Один літр коштує приблизно $2000 (£1500), хоча ціна може коливатися.
«Лабораторія працює вже близько 50 років. Тоді гелій був досить дешевим», – каже Діма Змієв, старший викладач. «Наші дуже мудрі попередники зробили запаси».
Попит на гелій-3 зростає
Незабаром ще більше людей можуть зацікавитися накопиченням такого запасу. Гелій-3 має застосування в квантових комп’ютерах та ядерному синтезі. Однак основне його джерело сьогодні суворо контролюється – він походить з ядерних озброєнь, а саме, з розпаду тритію, форми водню, всередині цих зброї.
По всьому світу, за оцінками Девіда Макколума, науковця з Оук-Ріджської національної лабораторії в Теннессі, щороку, ймовірно, виробляється десятки тисяч літрів гелію-3 цим способом. Але майбутній попит може значно перевищити цю пропозицію.
Пошук нових джерел
Деякі підприємці і дослідники стверджують, що нам потрібні нові джерела гелію-3. Він існує в ґрунті, хоча зазвичай у дуже низьких концентраціях.
Проте зразки місячного пилу, або реголіту, з місії «Аполлон» припускають наявність відносно високих концентрацій там. Тому зараз планується відновлення гелію-3 з Місяця.
Гелій-3 – це ізотоп гелію, визначений за кількістю нейтронів у ядерній структурі атома. Гелій-4, з одним додатковим нейтроном, є порівняно дешевшою версією – газом, що наповнює дитячі святкові повітряні кулі.
Використання гелію-3 в науці
Змієв використовує гелій-3 в фізичних експериментах. Наприклад, він заповнює крихітні камерки цим газом у проєкті, що намагається виявити тип загадкової частинки темної матерії.
Якщо така частинка вдарить в один з атомів гелію-3, він змусить їх усіх дергатися. Це генерує тепло, і це легке підвищення температури можна виміряти.
Гелій-3 можна повторно використовувати знову і знову.
Науковці змішують гелій-3 і гелій-4 при дуже низьких температурах, щоб створити найнижчі температури у відомому Всесвіті, до мілікельвінової шкали (-273C).
Космічні проекти та видобуток гелію-3
Однією з компаній, що планують видобувати гелій-3 з Місяця, є Interlune, заснована в Сіетлі. «Ми витратили останні чотири роки на розробку, створення прототипів і випробування технологій … У нас є команда з 30 осіб, і вона зростає», – каже Роб Мейерсон, співзасновник і генеральний директор.
Interlune тестувала частину свого обладнання під час параболічних польотів, у яких літак літає в великій арці, щоб імітувати нульову гравітацію. Обладнання компанії може бути інтегровано в місячний посадковий модуль вже восени 2027 року, повідомляє Мейерсон.
На даний момент, Interlune прагне розмістити автономні повзункові екскаватори на Місяці для збору порошкоподібного матеріалу та його переробки. Ідея полягає в тому, щоб подрібнити та перемішати реголіт, звільняючи вміщений у ньому гелій-3.
Проблеми і можливості
Ніхто не знає точно, які концентрації гелію-3 знаходяться на Місяці.
Пол Берк з Лабораторії прикладної фізики Джонса Гопкінса вважає, що зразки реголіту місії «Аполлон» могли втратити частину свого гелію-3 при поверненні на Землю, спотворюючи наше уявлення про те, скільки його там є.
Крім того, може бути не так багато точок з високим вмістом гелію-3, як сподівалися, або вони є на глибинах, які важко досягти.
Альтернативи отримання гелію-3
Деякі вчені працюють над методами охолодження квантових комп’ютерів, які не залежать від гелію-3, відзначає Річард Істер з Університету Окленда.
І мисливці за гелієм-3 можуть бути здатні відновити корисні обсяги з земної кори. Pulsar Helium, штаб-квартира якої знаходиться в Португалії, проводить розслідування наявності гелію-3 на майданчику в Міннесоті.
Концентрації там складають близько 12ppb, повідомляє Петер Баррі, геохімік Уодс-Холл Океанографічного інституту та науковий консультант компанії. Звичайне буріння може потенційно принести гелій-3 з землі, говорить він, додаючи: «Міннесота набагато легше досяжна, ніж Місяць».
