Helyum-3 Enerji Üretimi

Teknoloji 2020-01-31 22:14:35 68

Helyum-3 Enerji Üretimi
Helyum-3 (He3), gelecekteki nükleer füzyon enerji santrallerinde yakıt olarak kullanılabilme potansiyeline sahip gazdır. Dünya'da çok az helyum-3 mevcut. Bununla birlikte, Ay'da önemli arzlar olduğu düşünülmektedir. Birkaç hükümet daha sonra helyum-3'ü bir yakıt arzı olarak çıkarmak için Ay'a gitme niyetlerini işaret etti. Bu tür planlar önümüzdeki iki ila otuz yıl içinde gerçekleşebilir ve yeni bir Uzay Yarışı'nı tetikleyebilir.

Aşağıdaki bilgilere ek olarak, bu konu hakkında daha fazla bilgiyi Mining the Moon videomda veya BBC röportajımda da bulabilirsiniz . Diplomat'ın Haziran 2014 tarihli bu makalesinde Fabrizio Bozzato'nun bu makalede yer alan kapsamlı ve mükemmel makalesine dayanan iyi bir makale de var . Burada da çok iyi bir makale var .

Ayrıca, daha geniş sayfamı uzaydan gelen kaynaklar hakkında kontrol etmek isteyebilirsiniz .

Helyum-3 ve Nükleer Füzyon
Biraz arka plan sağlamak için - ve bilime derinlemesine girmeden - tüm nükleer enerji santralleri ısı üretmek için nükleer bir reaksiyon kullanır. Bu, suyu buhar haline dönüştürmek için kullanılır ve daha sonra bir türbini elektrik üretmeye yönlendirir. Mevcut nükleer enerji santrallerinde uranyum çekirdeklerinin bölünmüş nükleer fisyon reaktörleri vardır. Bu, enerjiyi değil aynı zamanda radyoaktiviteyi de serbest bırakır ve güvenli bir şekilde süresiz olarak saklanması gereken uranyum, plütonyum ve radyoaktif atığa yeniden işlenen nükleer yakıtı tüketir. Bu nükleer yakıt döngüsüne genel bir bakış burada bulunabilir .

40 yılı aşkın bir süredir bilim adamları nükleer füzyondan nükleer enerji yaratmak için çalışıyorlar.nükleer fisyon yerine. Mevcut nükleer füzyon reaktörlerinde, hidrojen izotopları trityum ve döteryum yakıt olarak kullanılır, çekirdekleri helyum ve bir nötron oluşturmak için birleştiğinde atom enerjisi serbest kalır. Nükleer füzyon, Güneş'i ve diğer yıldızları besleyen aynı enerji kaynağını etkin bir şekilde kullanır ve mevcut nükleer fisyon enerji üretiminin yan ürünü olan radyoaktivite ve nükleer atığı üretmez. Bununla birlikte, trityum ve döteryumla beslenen nükleer füzyon reaktörleri tarafından salınan "hızlı" nötronlar, önemli enerji kaybına yol açar ve bunların bulunması son derece zordur. Potansiyel bir çözüm, helyum-3 ve döteryumu "anötronik" (nötron içermeyen güç) füzyon reaktörlerinde yakıt olarak kullanmak olabilir. Burada helyum-3 ve döteryum sigortası normal helyum ve daha az enerji harcayan ve içerilmesi daha kolay olan bir proton oluşturduğunda oluşan nükleer reaksiyon. Bu nedenle, helyum-3 kullanan nükleer füzyon reaktörleri, neredeyse hiç atık ve radyasyon olmadan oldukça verimli bir nükleer enerji biçimi sağlayabilir. Bunu daha ayrıntılı olarak açıklayan kısa bir duvar grafiği bulunabilirburada . Sözü edilen fizyon ve füzyon nükleer reaksiyonları, benim Madencilik Ayı videomdaki animasyonlarda da gösterilmiştir .

Ay'da Helyum-3 Madenciliği
Nükleer füzyon yoluyla enerji oluşturmak için helyum-3'ün kullanılmasıyla ilişkili birçok problemden biri, en azından Dünya'da helyum-3'ün gerçekten çok, çok nadir olmasıdır. Helyum-3, yılda yaklaşık 15kg'lık bir tedarik sağlayabilecek nükleer silahların bakımının bir yan ürünü olarak üretilmektedir. Helyum-3 ise Güneş tarafından güneş rüzgarlarında yayılır. Atmosferimiz bu helyum-3'ten herhangi birinin Dünya'ya gelmesini engelliyor. Bununla birlikte, bir atmosfere sahip olmadığı için, helyum-3'ün Ay'ın yüzeyine ulaşmasını ve ay toprağı tarafından emilmesini durduracak hiçbir şey yoktur. Sonuç olarak, Ay'ın yüzeyinde birkaç metre derinliğe kadar yaklaşık 1.100.000 metrik ton helyum-3 olduğu tahmin edilmektedir. Bu helyum-3 potansiyel olarak ay tozunu yaklaşık 600 derece C'ye ısıtarak çıkarılabilir,

Artemis Projesi belgesinde bildirildiği gibi , yaklaşık 25 ton helyum-3 - veya tam yüklü bir Uzay Mekiği kargo bölmesinin değeri - ABD'ye bir yıl boyunca güç verebilir. Bu, helyum-3'ün ton başına 3 milyar dolarlık potansiyel bir ekonomik değere sahip olduğu anl

  • Paylaşın: