Китай нашёл на Луне новый минерал и готовится совершить переворот в ядерной энергетике
Национальное космическое управление Китая (CNSA) и Управление по атомной энергии Китая (CAEA) объявили в пятницу 9 сентября 2022 года об обнаружении неизвестного минерала в образцах лунного грунта, собранного в рамках миссии "Чанъэ-5".
Это шестой новый минерал, обнаруженный на Луне, и первый, открытый китайскими учёными.
Новое открытие делает Китай третьей страной в мире, обнаружившей новый минерал на Луне, сообщил Дун Баотун, заместитель директора CAEA. Приятно, что ни говори.
Напомним, что в 2020 году китайская миссия "Чанъэ-5" собрала образцы лунного грунта общим весом около 1 731 грамм. В итоге впервые за более чем 40 лет на Землю были доставлены новые образы лунной породы.
Проанализировав состав лунного базальта, учёные обнаружили единственную монокристаллическую частицу радиусом около 10 микрометров. Этот тип бесцветного прозрачного столбчатого кристалла оказался новым минералом, которому учёные Китая дали название Changesite-(Y).
Впоследствии чанъэзит-(Y) был официально одобрен Комиссией по номенклатуре и классификации новых минералов Международной минералогической ассоциации в качестве нового минерала.
Местность, где миссия "Чанъэ-5" извлекла образцы, примерно на один миллиард лет моложе местности, где получили собрали образцы миссии США и Советского Союза. Возможно, это одна из причин, по которой новый минерал не был обнаружен ранее.
Эта гипотеза важна для понимания происхождения и эволюции Луны.
Но это не единственное достижение в исследовании китайских лунных образцов.
Китайские специалисты также впервые определили концентрацию в образцах лунного грунта гелия-3. Это стабильный изотоп гелия важен для термоядерной энергетики. Кроме того, исследователи описали параметры его извлечения, что пополнило коллекцию фундаментальных научных данных для оценки и исследования лунных ресурсов.
Гелий-3 — будущее термоядерной энергетики?
В теории реакция синтеза дейтерия (стабильный изотоп водорода) и гелия-3 высвобождает 164,3 мегаватт-часа энергии на один грамм гелия-3. Что особенно важно, ни сам гелий-3, ни продукты реакции при этом не являются радиоактивными.
Это значит, что реактор, основой которого станет такая смесь, не будет производить радиоактивных отходов, как в случае с будущими дейтериево-тритиевыми реакторами (один из примеров — термоядерный ITER).
Напомним, что утилизация ядерных отходов — строго регламентируемый, трудоёмкий и дорогостоящий процесс. Очевидно, что, будь такая возможность, энергетики хотели бы избежать такой головной боли.
Но у теоретического "чудо-реактора" на гелии-3 есть и недостатки: он должен будет работать при гораздо более высоких температурах, чем, например, тритиевый реактор. При этом гелий-3 чрезвычайно редко встречается и его трудно добывать на Земле.
Некоторые исследователи предполагают, что на поверхности Луны содержится до 1,1 миллиона метрических тонн гелия-3. Это очень ценный ресурс стоимостью около 1,5 квадриллиона долларов США (в ценах сегодняшнего дня). Оуян Цзыюань, глава Китайской программы исследования Луны, назвал это трансформационной возможностью для термоядерной энергии.
Нельзя не упомянуть, что затраты на строительство добывающей гелий-3 шахты на Луне будут поистине астрономическими.
Самые высокие предполагаемые концентрации гелия-3 в лунном грунте составляют около 50 частей на миллиард (при этом Китай не обнародовал концентрации, которые он обнаружил в своих образцах). Поэтому, вероятно, потребуется переработать 150 тонн реголита, чтобы собрать один грамм этого ценного изотопа.
А затем его нужно будет доставить на Землю. И это уже не простое и недешёвое предприятие.
Но Китайское национальное космическое управление не собирается сдаваться лишь из-за высокой стоимости подобных начинаний.
Китай уже объявил о том, что были официально одобрены следующие три лунные миссии. "Чанъэ-6", -7 и -8 позволят исследовать южный полюс Луны и начать строительство базовой структуры Международной лунной исследовательской станции.
Больше удивительных новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".