Το ήλιο-3 (³He) θεωρείται εδώ και χρόνια ένας «σεληνιακός» πόρος: ένα σπάνιο ισότοπο που μελλοντικά θα μπορούσε να εξορυχθεί από τη σκόνη της Σελήνης για να τροφοδοτήσει αντιδραστήρες σύντηξης ή να χρησιμοποιηθεί σε προηγμένες κβαντικές τεχνολογίες.
Η ανακάλυψή του όμως κάτω από δάση και υγροτόπους στη βόρεια Μινεσότα αιφνιδίασε την επιστημονική κοινότητα και άνοιξε ένα εντελώς νέο κεφάλαιο στην αναζήτηση του πολύτιμου αερίου.
Στο έργο Topaz, κοντά στην πόλη Babbitt, γεωτρήσεις αποκάλυψαν μετρήσιμες και δυνητικά αξιοποιήσιμες ποσότητες ηλίου-3 σε αέριο παγιδευμένο βαθιά στο υπέδαφος.
Εργαστηριακές αναλύσεις έδειξαν συγκεντρώσεις περίπου 14,5 μερών στο δισεκατομμύριο – επίπεδα εντυπωσιακά παρόμοια με εκείνα που είχαν μετρηθεί σε δείγματα που έφεραν στη Γη οι αποστολές Apollo από τη Σελήνη.
Οι αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν υπό την καθοδήγηση του γεωχημικού Peter Barry στο Ωκεανογραφικό Ινστιτούτο Woods Hole.
Ήλιο παγιδευμένο επί αιώνες στη Μινεσότα
Το ήλιο-3 είναι ένα σπάνιο ισότοπο του ηλίου. Σε αντίθεση με το κοινό ήλιο-4, διαθέτει ένα μόνο νετρόνιο και είναι εξαιρετικά σπάνιο στη Γη. Η κύρια γήινη πηγή του μέχρι σήμερα είναι η διάσπαση του τριτίου σε πυρηνικά όπλα και αντιδραστήρες, γεγονός που καθιστά την προσφορά περιορισμένη και ακριβή. Η τιμή του φτάνει περίπου τα εννέα εκατομμύρια δολάρια ανά λίβρα, ενώ οι αμερικανικές αρχές το κατανέμουν με αυστηρά κριτήρια για κρίσιμες χρήσεις.
Η γεωλογία της βόρειας Μινεσότας φαίνεται να παίζει καθοριστικό ρόλο στην σπουδαία ανακάλυψη.
Το αρχαίο, πλούσιο σε ουράνιο υπόβαθρο παράγει ήλιο εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια, ενώ θερμότητα και παλαιά ρήγματα επιτρέπουν στο αέριο να απελευθερώνεται και να μετακινείται προς τα πάνω. Στο Topaz, το άζωτο λειτουργεί ως «φορέας», μεταφέροντας το ήλιο χωρίς τη συνύπαρξη υδρογονανθράκων, ενώ υπερκείμενα στρώματα πετρωμάτων παγιδεύουν το αέριο.
Τεχνολογίες που βασίζονται στο ήλιο-3
Επειδή το ήλιο-3 συλλαμβάνει τα αργά νετρόνια με εξαιρετική αποτελεσματικότητα, αποτελεί τη βάση εξαιρετικά ευαίσθητων ανιχνευτών που αναζητούν παράνομο πυρηνικό υλικό και παρακολουθούν ερευνητικούς αντιδραστήρες.
Σε συστήματα ψύξης, το ³He αναμειγνύεται με ⁴He για την επίτευξη εξαιρετικά χαμηλών θερμοκρασιών. Αυτό είναι κρίσιμο για την κβαντική υπολογιστική, μια μέθοδο που χρησιμοποιεί την κβαντική φυσική για την επεξεργασία πληροφοριών.
Οι ερευνητές διερευνούν παράλληλα το ήλιο-3 ως καύσιμο για σύντηξη, μια αντίδραση κατά την οποία ελαφροί ατομικοί πυρήνες συνδυάζονται και απελευθερώνουν ενέργεια.
Αν η εκμετάλλευση του κοιτάσματος αποδειχθεί βιώσιμη, η Μινεσότα θα μπορούσε να μετατραπεί σε έναν απροσδόκητο αλλά στρατηγικής σημασίας προμηθευτή ενός από τα πιο πολύτιμα υλικά του μέλλοντος.
Πηγή: Earth.com
