Heli-3

Heli-3

El heli-3, He-3 o ³He és un isòtop del heli. El seu núcleu conté dos protones i un neutró, a diferència de l'heli-4 que té dos protones i dos neutrons. Esta diferència en la massa atòmica fa que tinga distintes propietats fisicoquímica. La seua producció natural es dona en les estreles, com el Sol, per les reaccions de fusió nuclear entre els núcleus d'hidrogen. Despuix el vent solar fa que l'heli-3 es dissemine per l'espai.

Propietats i aplicació en la fusió nuclear

L'experimentació sobre la fusió nuclear en reactors experimentals es porta a terme en el deuteri i el triti. La possibilitat d'una futura aplicació de l'heli-3 en este procés es deu a ventages comparatives en el triti donades les seues propietats. Estes es resumixen en una major facilitat en el maneig del material i els seus residus i a una major seguritat en cas d'accident.El triti, en una semivida d'uns 12'3 anys, es degrada a Heli-3.

El resultat de la fusió entre un núcleu d'heli-3 i un de deuteri és el mateix que en el cas del triti i el deuteri. L'única diferència és que en el primer cas es llibera un protón, que en tindre càrrega positiva es pot retindre en l'interior d'un camp magnètic, prevenint la seua degradació i la del contenidor. Ademés, en cas d'accident la reacció es detindria automàticament i no lliberaria radioactividad ya que tant l'heli-3 com el deuteri són isòtops estables i, per lo tant, no radioactivos.

Més allà del seu us com a font d'energia en la Terra, s'està investigant la seua possible aplicació aeroespacial. El Direct Fusion Drive és un motor de fusió en desenroll, que utilisaria heli-3. Segons els investigadors, el seu desenroll final és el primer pas per a acurtar els viages interplanetarios.

Els dos problemes principals en l'aplicació de l'heli-3 en la fusió nuclear són la seua escassea en la Terra i la dificultat per a alcançar les condicions necessàries per a la fusió.

Reserves i usos

Les reserves d'heli-3 en la Terra són escasses. Açò es deu a la funció que eixercix l'atmòsfera terrestre com a escut protector davant la radiació. En canvi, la situació en la Lluna és diferent, ya que la superfície llunar, al no tindre atmòsfera, està molt més exposta a la radiació. De la mateixa manera que en Mart, açò fa que s'acumulen ingents cantitats d'heli-3, hidrogen, carbono, nitrogen… transportats pel vent solar.

Segons estimacions de l'empresa Bloomberg, les reserves llunars d'heli-3 podrien abastir la demanda energètica mundial durant 250 anys. Açò ha dut a que alguns parlen de l'heli-3 com el or llunar.

Donat el seu potencial, la majoria de les potències espacials, com lo són Estats Units, China, Rússia o l'Índia, estan experimentant entorn a una possible explotació del sol llunar. De moment, la viabilitat de l'explotació comercial està per demostrar. Es pot trobar en la Lluna, pero solament hi ha 20 parts d'heli-3 per cada mil millons de sol llunar, i encara no s'ha desenrollat una màquina capaç de treballar el regolito i extraure el combustible. A açò cal afegir el cost de transportar-ho de regrés a la Terra.

En agost de 2024, científics chinencs varen publicar que estan desenrollant un sistema de llançament magnètic per a la Lluna que funciona com una catapulta electromagnètica, en l'objectiu de llançar l'heli-3 cap a la Terra.