Редкий изотоп: как Росатом создаёт Гелий-3 из жидкого гелия

Ищете место, где можно купить баллон с гелием? Обратитесь в "Гермес-газ"! У нас вы можете приобрести баллон с гелием различных объемов, включая баллон гелия 40 литров. Если вам необходимо заправить баллон гелием или купить баллон под гелий, вы также можете обратиться к нам! Купить гелий в СПб или Москве стало проще, чем вы думаете! Просто позвоните нам по номеру 8 (800) 555-65-59 или напишите на почту geliy@germes-gas.ru, чтобы узнать о наличии и ценах.

Гелий-3 (He-3) - это изотоп гелия, который состоит из двух протонов и одного нейтрона. Он является одним из двух стабильных изотопов гелия, вторым является гелий-4. Гелий-3 обладает некоторыми уникальными свойствами, которые делают его интересным для научных и технических применений.

Гелий-3 добывается преимущественно из природных газов из нефтяных и газовых скважин. Он может образовываться в природных условиях в результате радиоактивного распада тяжелых элементов, таких как уран и торий. Однако концентрация гелия-3 в природных источниках очень низкая, поэтому его добыча обычно экономически неэффективна.
 

Наиболее значимым источником гелия-3 является «солнечный ветер», который содержит значительное количество этого изотопа. Солнечный ветер состоит из выброшенных из солнечной короны частиц, включая гелий-3. В отличие от Земли, атмосфера Луны не имеет магнитного поля, что позволяет солнечному ветру напрямую достигать ее поверхности. В результате гелий-3 может собираться на Луне.

В последние годы возник интерес к добыче гелия-3 на Луне в связи с исследованиями потенциала использования этого изотопа в ядерной энергетике. Гелий-3 может использоваться в ядерных реакторах в процессе термоядерного синтеза, который является источником энергии Солнца. Такие исследования и планы на будущее включают разработку технологий добычи и использования гелия-3 с использованием лунных ресурсов.



Росатом и технология извлечения Гелия-3 из жидкого гелия

ПАО "Криогенмаш", дочернее предприятие Росатома, разработало и запатентовало технологию извлечения гелия-3, который может использоваться в термоядерных реакциях для производства электроэнергии.

Была создана специальная установка по извлечению Гелия-3 из жидкого гелия.

Установка извлечения Не-3 из товарного жидкого гелия содержит внешний ожижитель гелия, блок ректификации, включающий ректификационную колонну с конденсаторами, трубопроводы, соединяющие ожижитель гелия и блок ректификации, и один или более отводящих тепло от конденсаторов рефрижераторов с избыточным обратным потоком, создаваемым за счет добавления жидкого гелия из внешнего ожижителя.

Коэффициент извлечения He-3 составляет не менее 99,9%. Основные решения проверены опытом создания систем криогенного обеспечения Токамаков и ускорителей частиц. [1]



Применение Гелия-3

Гелий-3 имеет несколько применений в различных областях науки и технологий. Вот некоторые из них:

1. Ядерная энергетика: гелий-3 может использоваться в ядерных реакторах в процессе термоядерного синтеза. При достаточно высоких температурах и давлениях гелий-3 может служить топливом для контролируемого термоядерного синтеза, который является источником энергии Солнца. Термоядерная энергия обладает огромным потенциалом и может быть чистым и эффективным источником энергии в будущем.

2. Научные исследования: гелий-3 используется в различных научных исследованиях, особенно в области физики и астрофизики. Он может быть использован в качестве рабочего газа в детекторах частиц и ядерных реакциях для изучения элементарных частиц, физических свойств материи и процессов в космосе.

3. Магнитно-резонансная томография (МРТ): Гелий-3 может использоваться в качестве конрастного агента в МРТ исследованиях легких. При вдыхании гелия-3 пациентом и последующем проведении МРТ, можно получить детальные изображения легких и оценить их функциональные характеристики. Это может помочь в диагностике и лечении заболеваний легких, таких как астма и хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ).

4. Разработка инерциально-конфайнментных систем: Гелий-3 может использоваться в различных технологиях, связанных с инерциальным конфайнментом плазмы для управляемого термоядерного синтеза. Это включает в себя исследования и разработку магнитных ловушек и других устройств, способных удерживать горячую плазму, содержащую гелий-3, в контролируемых условиях.

Важно отметить, что на данный момент промышленная эксплуатация гелия-3 ограничена из-за его редкости на Земле. Однако, как показали разработки Росатома, добыча Гелия-3 может значительно вырасти в ближайшем будущем.

Ищете баллон с гелием в Москве? Обратитесь в "Гермес-газ"! У нас вы можете купить баллон с гелием по выгодной цене и взять его в аренду. Мы предлагаем широкий выбор баллонов с гелием, включая портативные баллоны и баллоны под гелий вместимостью 40 литров. Просто свяжитесь с нами по номеру 8 (800) 555-65-59 или отправьте запрос на почту geliy@germes-gas.ru, чтобы узнать о наличии и условиях покупки или аренды баллона с гелием. Мы предоставляем гелий в Москве и гарантируем высокое качество нашей продукции!

Текст статьи: А. Д. З


Источники: 
1. https://rupec.ru/news/43289/