چین ماده معدنی جدید بر سطح ماه کشف کرده است و به برآوردی امیدوارکننده از ذخایر هلیوم 3 بر ماه رسیده است

به نظر می‌رسد ماموریت رباتیک ماه چین Chang’E-5T ، چیزی بیش از آب در سطح ماه کشف کرده است. دانشمندان کشف یک ماده معدنی جدید، یک کریستال شفاف به نام Changesite-(Y)، و همچنین یک سوخت همجوشی بالقوه را تایید کرده‌اند.

در اعلامیه‌ای مشترک، اداره ملی فضایی چین و سازمان انرژی اتمی چین هفته گذشته، کشف اولین ماده معدنی جدید خود در ماه را جشن گرفتند.

به گزارش خبرگزاری چینی شین هوا، Changesite-(Y) نوعی کریستال ستونی شفاف بی‌رنگ است که از تجزیه و تحلیل ذرات بازالت ماه توسط یک تیم تحقیقاتی از مؤسسه تحقیقات زمین‌شناسی اورانیوم پکن، یکی از شرکت‌های تابعه  شرکت ملی هسته‌ای. چین کشف شده است.

این نمونه با تجزیه و تحلیل  1731 گرم نمونه‌های ماه که توسط ماموریت Chang’E 5 در سال 2020 برگردانده شد، پیدا شد.  این یک ذره تک بلوری با شعاع حدود 10 میکرون است.

در ضمن غلظت هلیوم-3 در غبار ماه هم به دست آورده است و محققان نخستین برآوردها را در مورد امکان استخراج انجام داده‌اند.

هلیوم-3 به عنوان یک سوخت بالقوه برای همجوشی هسته‌ای در نظر گرفته می‌شود.هلیوم-3  با دو پروتون و فقط یک نوترون،  تنها ایزوتوپ پایدار شناخته شده‌ای است که پروتون بیشتری نسبت به نوترون دارد و از این نظر منحصر به فرد است. از نظر تئوری، یک واکنش همجوشی دوتریوم/هلیوم-3 می‌تواند 164.3 مگاوات ساعت انرژی به ازای گرم هلیوم-3 آزاد کند – و از همه مهمتر، نه هلیوم-3 و نه محصولات واکنش آن رادیواکتیو نیستند، بنابراین راکتور را به رادیواکتیو تبدیل نمی‌کنند و با مشکل زباله‌های هسته‌ای مانند راکتور دوتریوم-تریتیوم مواجه نمی‌شویم.

نکات منفی هم وجود دارد – برای مثال، یک راکتور همجوشی هلیوم-3 باید در دمای بسیار بالاتری نسبت به راکتور تریتیوم کار کند، و هلیوم-3 بسیار نادر است و جداسازی آن روی زمین دشوار است. در واقع، روش اصلی تولید آن امروزه این است که منتظر فروپاشی تریتیوم در کلاهک‌های هسته‌ای و ذخایر مرتبط با آن، سپس برداشتن مقادیر ناچیز، آن باشیم. در مجموع حدود 15 کیلوگرم در سال از این ماده در کل زمین تولید می‌شود است. این ماده به طور طبیعی در جو زمین وجود دارد، اما با غلظت ناچیز 7.2 قسمت در تریلیون. همچنین در گاز‌های اولیه در گوشته زمین وجود دارد، اما به طور کلی غیر قابل دسترس است.

اما هلیوم-3 مطمئناً ارزش زیادی دارد، زیرا ایالات متحده شروع به استفاده از آن در آشکارساز‌های نوترونی برای اسکن مواد هسته‌ای در گذرگاه‌های مرزی ایالات متحده کرده است.

قیمت کنونی آن به 17540 دلار در هر گرم رسیده است و انتظار می‌رود که تقاضا همچنان در حال افزایش باشد – به همین دلیل است که بسیاری از تحلیلگران معتقدند که یک نامزد عالی برای استخراج از ماه است.

تخمین‌زده می‌شود که سطح ماه حاوی 1.1 میلیون تن هلیوم 3 باشد. با توجه به International Policy Digest، این نشان‌دهنده منابعی به ارزش حدود 1.5 کوادریلیون دلار است و چین می‌گوید هر سال، سه ماموریت شاتل فضایی به اندازه کافی سوخت برای همه انسان‌ها در سراسر جهان به ارمغان بیاورد.

البته، هزینه‌های مربوط به ساخت عملیات معدن در ماه بسیار نجومی است. این یک عملیات کوچک نیز نخواهد بود. بالاترین غلظت تخمین‌زده شده هلیوم-3 در خاک ماه حدود 50 قسمت در میلیارد است (چین غلظت‌هایی را که در نمونه‌های خود کشف کرده است منتشر نکرده است)، بنابراین برای برداشت یک گرم از این احتمالاً باید 150 تن سنگ سنگ را پردازش شود.

علاوه بر این، در حالی که اخیراً انرژی و فعالیت زیادی در زمینه همجوشی هسته‌ای انجام می‌شود، تضمینی وجود ندارد که به زودی از آن به عنوان یک منبع انرژی فعال شود. و اگر محققان همجوشی موفق به ایجاد و حفظ دمای “بسیار بالا، یعنی حدود 600 میلیون درجه‌ مورد نیاز برای همجوشی هلیوم-3 شوند، ، شاید آن‌ها به دمای میلیارد درجه مورد نیاز برای همجوشی هیدروژن-بور دست یابند که که در این صورت دیگری نیازی به هلیوم 3 نخواهد بود! با این حال، استخراج هلیوم در ماه به طور قطع ایده‌ای است که چین در حال برنامه‌ریزی برای کشف آن است.

پس از اعلام خبر Changesite-(Y) و هلیوم-3، اداره ملی فضایی چین تأییدیه کامل دولت را برای ماموریت‌های فازیهای بعدی اکتشاف ماه اعلام کرد. ب

این پرتاب‌ها از اوایل سال 2024 آغاز می‌شوند، قطب جنوبی ماه را کاوش کرده و ساخت یک ساختار اساسی برای ایستگاه بین‌المللی تحقیقات ماه را آغاز خواهند کرد.

منابع: شرکت ملی هسته‌ای چین، چینا نیوز، گلوبال تایمز، شین هوا