आपको यह समझने की जरूरत है कि आज सौर मंडल का अध्ययन, अलौकिक पदार्थ का अध्ययन, चंद्रमा और ग्रहों की रासायनिक संरचना, अलौकिक जीवन रूपों की खोज, ब्रह्मांड की भौतिकी को समझना मौलिक विज्ञान में सबसे आगे है। आधुनिक अंतरिक्ष अनुसंधान को विज्ञान की दिशाओं या शाखाओं में से एक के रूप में नहीं, बल्कि विज्ञान के विकास में एक चरण के रूप में माना जाना चाहिए। अंतरिक्ष अनुसंधान में प्राप्त परिणामों के बिना, न तो भौतिकी, न जीव विज्ञान, न रसायन विज्ञान, न ही भूवैज्ञानिक विज्ञान बेकार हैं।

अंतरिक्ष अनुसंधान में समृद्ध अनुभव और परंपराओं वाले देश की पृष्ठभूमि में गिरावट केवल अलार्म और कारणों को समझने की इच्छा का कारण नहीं बन सकती है।

ई. एम. गैलीमोव

हीलियम 3 - भविष्य का पौराणिक ईंधन

थर्मोन्यूक्लियर ऊर्जा के क्षेत्र में शायद कुछ चीजें हीलियम 3 जैसे मिथकों से घिरी हुई हैं। 80-90 के दशक में इसे सक्रिय रूप से एक ईंधन के रूप में लोकप्रिय किया गया था जो नियंत्रित थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन की सभी समस्याओं को हल करेगा, साथ ही बाहर निकलने के कारणों में से एक होगा। पृथ्वी की (क्योंकि इसकी पृथ्वी पर सचमुच कुछ सैकड़ों किलोग्राम है, और चंद्रमा पर एक अरब टन है) और अंत में सौर मंडल की खोज शुरू करें। यह सब थर्मोन्यूक्लियर ऊर्जा की संभावनाओं, समस्याओं और जरूरतों के बारे में बहुत ही अजीब विचारों पर आधारित है जो आज मौजूद नहीं है, जिसके बारे में हम बात करेंगे।

याद रखें, मैंने लिखा था कि ITER टॉरॉयडल क्षेत्र के मैग्नेट, जो प्लाज्मा के लिए काउंटरप्रेशर बनाते हैं, बिल्कुल रिकॉर्ड तोड़ने वाले उत्पाद हैं, पैरामीटर के मामले में दुनिया में एकमात्र हैं? इसलिए, He3 के प्रशंसक मैग्नेट को 500 गुना अधिक शक्तिशाली बनाने का सुझाव देते हैं।

चांद पर हीलियम-3 के निकलने से धरती के लोगों को 5 हजार साल तक ऊर्जा मिलेगी

राज्य में चंद्रमा और ग्रह अनुसंधान विभाग के प्रमुख, भौतिक और गणितीय विज्ञान के डॉक्टर, आरआईए नोवोस्ती में एक मल्टीमीडिया व्याख्यान में बुधवार को कहा गया कि चंद्रमा पर उपलब्ध हीलियम -3 भंडार पृथ्वी के लोगों को पांच हजार साल आगे ऊर्जा प्रदान कर सकता है। मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी का खगोलीय संस्थान। लोमोनोसोव व्लादिस्लाव शेवचेंको।

पृथ्वी के निवासियों को ऊर्जा वाहक प्रदान करने की संभावनाएं असीमित नहीं हैं, आने वाली शताब्दियों में हमारे ग्रह पर उनके भंडार समाप्त हो जाएंगे। उसी समय, संयुक्त राज्य अमेरिका ने पहले ही गणना कर ली है कि चंद्रमा पर उपलब्ध हीलियम -3 के भंडार पृथ्वी के लोगों को कम से कम पांच हजार साल आगे ऊर्जा प्रदान कर सकते हैं, शेवचेंको ने कहा।

हां, एक टन हीलियम-3 की कीमत करीब एक अरब डॉलर होगी, जिसे देखते हुए चांद से उत्पादन और डिलीवरी के लिए जरूरी इंफ्रास्ट्रक्चर तैयार किया जाएगा। लेकिन एक ही समय में, 25 टन - और यह केवल 25 बिलियन डॉलर है, जो हमारे ग्रह के राज्यों के पैमाने पर इतना अधिक नहीं है - पृथ्वी के लोगों को एक वर्ष के लिए ऊर्जा प्रदान करने के लिए पर्याप्त होगा। वर्तमान में, अकेले संयुक्त राज्य अमेरिका ऊर्जा पर प्रति वर्ष लगभग $40 बिलियन खर्च करता है। लाभ स्पष्ट है, - शेवचेंको ने कहा।

उनके अनुसार, निकट भविष्य में, अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन (ISS) के भागीदारों को धीरे-धीरे इसके संचालन से अंतर्राष्ट्रीय चंद्र स्टेशन (ILS) के निर्माण की ओर बढ़ना चाहिए। हमारा रास्ता अब आईएसएस से एमएलएस तक है। हमें महान व्यावहारिक लाभ मिलेगा, - वैज्ञानिक ने निष्कर्ष निकाला।

वर्तमान में, हीलियम -3 आइसोटोप का पृथ्वी पर बहुत कम मात्रा में खनन किया जाता है, जिसका अनुमान प्रति वर्ष कई दसियों ग्राम है।

चंद्रमा पर, इस मूल्यवान समस्थानिक का भंडार, न्यूनतम अनुमान के अनुसार, लगभग 500 हजार टन है। थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन में, जब 1 टन हीलियम -3 0.67 टन ड्यूटेरियम के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो ऊर्जा निकलती है जो लगभग 15 मिलियन टन तेल जलाने के बराबर होती है।

ट्रूड अखबार के साथ एक साक्षात्कार में, शिक्षाविद रोनाल्ड ज़िन्नुरोविच सागदीव ने चंद्रमा पर हीलियम -3 के उत्पादन के आसपास उठी सनसनी को बताया। खड़े होकर अंडे नहीं खाए।

शिक्षाविद सगदेव ने कहा कि हाल ही में 30 वीं रॉयल रीडिंग में, चंद्र परियोजनाओं के समर्थकों द्वारा स्वर निर्धारित किया गया था, जिन्होंने साबित किया कि चंद्रमा पर हीलियम -3 का निष्कर्षण एक लाभदायक और आशाजनक कार्य था। ऐसा माना जाता है कि थर्मोन्यूक्लियर रिएक्टर। हीलियम -3 द्वारा संचालित मानवता को सहस्राब्दियों तक ऊर्जा प्रदान करेगा।

2015 तक चंद्रमा पर एक आधार स्थापित करने की योजना और हीलियम -3 के निष्कर्षण और परिवहन, जो रीडिंग में प्रस्तुत किए गए थे, पूरी तरह से अवास्तविक हैं। हां, और हीलियम -3 की आवश्यकता 80-100 वर्षों से पहले नहीं होगी।

शिक्षाविद सगदेव ने कहा कि ड्यूटेरियम और ट्रिटियम पर अभी भी कोई रिएक्टर काम नहीं कर रहा है। हालांकि, समुद्र के पानी में ड्यूटेरियम का भंडार व्यावहारिक रूप से असीमित है। हीलियम-3 पर चलने वाले फ्यूजन रिएक्टर को बनाने में और 100 साल लगेंगे। "एक शब्द में, हीलियम रिएक्टर का निर्माण 21वीं नहीं, बल्कि 22वीं शताब्दी का कार्य है," सगदेव कहते हैं।

इसलिए, चंद्रमा पर एक आधार बनाने और हीलियम -3 को निकालने की योजना एक भ्रम है: "वास्तव में, चंद्रमा पर हीलियम -3 निकालने के प्रस्ताव से जुड़ा यह सब प्रचार बेकार की बात नहीं है।"

एक साक्षात्कार से सगदेव के शब्द: "जब, उदाहरण के लिए, आरएससी एनर्जिया के प्रमुख, निकोलाई सेवस्त्यानोव, चंद्रमा पर हीलियम -3 के उत्पादन के बारे में बात करते हैं, तो मैं अंदर से मुस्कुराता हूं और यहां तक ​​​​कि कहीं भी मुझे ऐसे उत्साही व्यक्ति के प्रति सहानुभूति है, जो आश्चर्यजनक रूप से पर्याप्त है , खुद को भ्रम के जाल में पाता है ”।

हीलियम-3 की खोज ऑस्ट्रेलियाई वैज्ञानिक मार्क ओलिफेंट ने कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय में काम करते हुए की थी।

3 He . का आवेदन

हीलियम-3 का प्रयोग थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन के अध्ययन में किया जाता है। यह सूर्य पर होने वाली प्रतिक्रियाओं का उप-उत्पाद है। पृथ्वी पर, इसका खनन बहुत कम मात्रा में किया जाता है, जिसका अनुमान प्रति वर्ष कई दसियों ग्राम है। इसका कारण हमारा वातावरण है। अन्य पदार्थों के साथ हीलियम -3 की प्रतिक्रिया की प्रक्रियाओं में योगदान। 1 टन हीलियम-3 के थर्मोन्यूक्लियर संश्लेषण के दौरान, 15 मिलियन टन तेल के बराबर ऊर्जा निकलती है।

पृथ्वी पर 3 वह का भंडार

पृथ्वी पर, इसका भंडार लगभग 500-1000 किलोग्राम अनुमानित है और यह वातावरण और चट्टानों में अत्यंत बिखरे हुए हैं।

चंद्रमा पर 3 वह का स्टॉक

हीलियम -3 के चंद्र संसाधन बहुत बड़े हैं और कम से कम अगली सहस्राब्दी के लिए पर्याप्त होना चाहिए। मुख्य समस्या यह बनी हुई है कि नियंत्रित थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन का अभी तक एहसास नहीं हुआ है, और सबसे आशावादी पूर्वानुमानों के अनुसार, व्यावसायिक उपयोग की संभावना 2050 से पहले नहीं आएगी।

स्रोत: znaniya-sila.narod.ru, hodar.ru, ria.ru, ru.wikinews.org, traditio-ru.org

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हाल ही में, विशेष रूप से संयुक्त राज्य अमेरिका द्वारा अपने चंद्र कार्यक्रम पर काम की गति तेज करने के बाद, भविष्य की परमाणु ऊर्जा के आधार के रूप में हीलियम -3 का विषय अधिक से अधिक अतिरंजित हो गया है। इस तत्व के बारे में काल्पनिक फिल्में भी बनाई जाती हैं। हीलियम -3 क्या है, इसे कहाँ से प्राप्त करें और यह मानव जाति के लिए क्या लाभ का वादा करता है!

विकिरण के बिना रिएक्टर

हीलियम -3 (³He) हीलियम समस्थानिकों में से एक है जिसके नाभिक में एक न्यूट्रॉन होता है, दो नहीं। पृथ्वी पर, हीलियम -3 भंडार तत्वों की कुल संख्या का 0.000137% है और अनुमानित 35 हजार टन है। हमारे ग्रह के निर्माण के बाद से लगभग सभी उपलब्ध हीलियम -3 को संरक्षित किया गया है।

इस हीलियम समस्थानिक में रुचि तब तेज हो गई जब यह स्पष्ट हो गया कि मानवता एक गंभीर ऊर्जा संकट के बहुत करीब है। हाइड्रोकार्बन भंडार समाप्त हो रहे हैं, और कुछ दशकों में हम उन्हें पूरी तरह समाप्त कर देंगे। वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत जैसे हवा, सूरज, ज्वार, भूतापीय गतिविधि मानव जाति की सभी जरूरतों को पूरा नहीं कर सकती हैं। अभी भी कोयले के भंडार हैं, जो करीब 200-300 साल तक चलेंगे। हालांकि, जैसे-जैसे आधुनिक ऊर्जा में कोयले की हिस्सेदारी बढ़ती है, यह अवधि काफी कम हो सकती है। इसके अलावा, कोयले के जलने और खनन की प्रक्रिया ग्रह के पारिस्थितिकी तंत्र को गंभीर रूप से प्रभावित करती है।

इस प्रकार, ऊर्जा का एकमात्र स्रोत जो लंबे समय तक चलेगा वह यूरेनियम नाभिक के विखंडन पर आधारित ऊर्जा है। पहले से ही आज, परमाणु ऊर्जा वैश्विक ऊर्जा संतुलन का लगभग 7% है। और हर साल इसकी भागीदारी का हिस्सा बढ़ता जाता है। लेकिन इसके साथ ही सभी परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की मुख्य समस्या - रेडियोधर्मी कचरे का निपटान और भंडारण, जो हर साल बढ़ रहा है, गंभीर होता जा रहा है। और यहां आदर्श समाधान हीलियम -3 के साथ थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन प्रतिक्रियाओं पर आधारित ईंधन का उपयोग करना होगा।

मुद्दा यह है कि अन्य परमाणु प्रतिक्रियाओं के विपरीत, हीलियम -3 से जुड़ी परमाणु प्रतिक्रियाएं न्यूट्रॉन नहीं, बल्कि प्रोटॉन जारी करती हैं। न्यूट्रॉन अत्यंत सक्रिय कण हैं, वे परमाणु रिएक्टर की संरचनात्मक सामग्री में गहराई से प्रवेश करने में सक्षम हैं, उनकी संरचना को नष्ट कर देते हैं और उन्हें रेडियोधर्मी बनाते हैं। यह इस तथ्य की ओर जाता है कि अलग-अलग हिस्सों और विधानसभाओं को हर कुछ वर्षों में बदलना पड़ता है ताकि रिएक्टर सामान्य रूप से काम कर सके। इसके अलावा, परमाणु कचरे के निपटान और निपटान की समस्या है।

प्रोटॉन, न्यूट्रॉन के विपरीत, रेडियोधर्मिता को प्रेरित नहीं करते हैं और संरचनाओं में प्रवेश करने में सक्षम नहीं हैं। प्रोटॉन का प्रवाह वास्तव में हाइड्रोजन का प्रवाह है। और जिन सामग्रियों से हीलियम -3 रिएक्टर के घटक बनाए जाते हैं, वे दशकों तक काम कर सकते हैं। सामान्य तौर पर, He शामिल प्रतिक्रिया ट्रिटियम (डी + टी) के साथ ड्यूटेरियम की बातचीत की सामान्य प्रतिक्रिया की तुलना में 50 गुना कम रेडियोधर्मी है।

इस प्रकार, हीलियम -3 का मुख्य लाभ इसके ऊर्जा मूल्य में इतना अधिक नहीं है, बल्कि इसकी लगभग पूर्ण पर्यावरणीय सुरक्षा है।

चंद्रमा जमा

आवश्यक पैमाने पर हीलियम -3 का खनन कहाँ किया जा सकता है? पृथ्वी पर यह समस्थानिक इतनी नगण्य मात्रा में समाहित है कि इसके औद्योगिक निष्कर्षण की बात ही नहीं की जा सकती। इस प्रश्न का उत्तर लंबे समय से ज्ञात है - चंद्रमा पर।

तथ्य यह है कि चंद्रमा के पास हीलियम -3 का विशाल भंडार है, यह तब ज्ञात हुआ जब अपोलो कार्यक्रम के दौरान सोवियत स्वचालित लूना वाहनों और अमेरिकी अंतरिक्ष यात्रियों द्वारा चंद्र मिट्टी के पहले नमूने पृथ्वी पर लाए गए थे।

चंद्रमा की मिट्टी में समस्थानिक की सापेक्षिक सांद्रता पृथ्वी के आंतरिक भाग की तुलना में 1000 गुना अधिक थी। इस घटना का कारण सूर्य के कणिका विकिरण द्वारा चंद्रमा की सतह के नियमित विकिरण में निहित है। तथ्य यह है कि, एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र के रूप में सुरक्षा के बिना, चंद्रमा की सतह धूल भरी परत (रेजोलिथ) नियमित रूप से विकिरण की एक बड़ी खुराक प्राप्त करती है। इस प्रक्रिया के दौरान, इसमें बड़ी संख्या में तत्व शामिल होते हैं, मुख्य रूप से हाइड्रोजन और हीलियम के समस्थानिक।

प्रारंभिक अनुमानों के अनुसार, चंद्रमा पर हीलियम-3 का कुल भंडार लगभग दस लाख टन है। आइसोटोप की इतनी मात्रा मानव जाति के लिए एक हजार साल के लिए पर्याप्त होगी। इसकी ऊर्जा दक्षता ऐसी है कि 1 टन हीलियम -3 20 मिलियन टन तेल की जगह ले सकता है, जिससे वर्ष के दौरान 10 GW परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की उत्पादन शक्ति प्रदान करना संभव हो जाएगा। एक टन चंद्र मिट्टी में 10 मिलीग्राम हीलियम -3 होता है, जो 1 वर्ग मीटर तेल की ऊर्जा रिलीज से मेल खाती है। हम कह सकते हैं कि चंद्रमा की सतह तेल का एक सतत महासागर है। मानव जाति को सालाना 200 टन की जरूरत है, रूसी ऊर्जा उद्योग की मांग प्रति वर्ष 20-30 टन हीलियम -3 का अनुमान है।

हालाँकि, का कुल भंडार कितना भी बड़ा क्यों न हो, चंद्र मिट्टी में समस्थानिक की सामग्री अभी भी बहुत छोटी है (लगभग 10 मिलीग्राम प्रति टन चट्टान)। इस प्रकार, मानव जाति की जरूरतों को पूरा करने के लिए प्रति वर्ष 20 बिलियन टन रेजोलिथ खोलना आवश्यक है। 3 मीटर रेजोलिथ परत की औसत मोटाई को ध्यान में रखते हुए, कुल खनन क्षेत्र 30 प्रति 100 किमी होगा।

आज, जब चंद्रमा पर कुछ सौ किलोग्राम माल भेजना भी एक बड़ी उपलब्धि माना जाता है, अरबों टन चंद्र मिट्टी के प्रसंस्करण को एक बिल्कुल शानदार परियोजना के रूप में माना जाता है। इसलिए, सही निर्णय चंद्रमा की मिट्टी को पृथ्वी पर ले जाने के लिए नहीं होगा, बल्कि चंद्रमा पर हीलियम -3 आइसोटोप प्राप्त करने के लिए एक पूर्ण चक्र को व्यवस्थित करने के लिए होगा - रॉक माइनिंग से लेकर इसके संवर्धन तक।

लूट की कठिनाइयाँ

हालाँकि, 20 बिलियन टन चंद्र मिट्टी का अतिभार केवल एक शानदार उपक्रम की तरह लगता है। प्रति वर्ष लगभग 5 बिलियन टन कोयले का अब पृथ्वी पर खनन किया जाता है। पृथ्वी की मिट्टी के अधिक भार का आयतन लगभग 50 बिलियन टन है। अर्थात्, पृथ्वी के आंतरिक भाग के विकास की वर्तमान गति उस पैमाने से काफी तुलनीय है जिसकी हम चंद्रमा पर अपेक्षा कर सकते हैं। इसी समय, स्ट्रिपिंग के पर्यावरणीय परिणामों से जुड़े चंद्रमा पर कोई समस्या नहीं होगी, इसलिए चंद्र मिट्टी के खनन की समग्र दक्षता पृथ्वी की तुलना में कई गुना अधिक हो सकती है। यह मत भूलो कि चंद्रमा पर गुरुत्वाकर्षण बल पृथ्वी की तुलना में छह गुना कम है। यह बदले में, मिट्टी के विकास की गति में काफी वृद्धि करेगा।

मुद्दे के तकनीकी पक्ष के लिए, पृथ्वी के विज्ञान और प्रौद्योगिकी को चंद्रमा पर खनन और प्रसंस्करण और निष्कर्षण उद्योगों के हिस्से को स्थानांतरित करने की प्रक्रिया को व्यवस्थित करने के लिए पर्याप्त रूप से विकसित किया गया है। बेशक, इस प्रक्रिया में एक दर्जन से अधिक साल लगेंगे, इसलिए जितनी जल्दी हम इसे शुरू करेंगे, उतनी ही जल्दी हमें वांछित परिणाम मिलेगा।

पहले से ही अब प्रारंभिक चरण शुरू करना आवश्यक है, जिसमें अन्वेषण और परीक्षण कार्य शामिल है, जिसे चंद्रमा पर सामान्य शोध कार्य के हिस्से के रूप में किया जाना चाहिए। लूना-ग्लोब कार्यक्रम में नियोजित चंद्रमा की आंतरिक संरचना के अध्ययन पर पहला काम होना चाहिए। इस कार्यक्रम के कार्यान्वयन के दौरान, चंद्रमा के निचले मेंटल की रासायनिक संरचना पर डेटा प्राप्त करने के साथ-साथ भूकंपीय डेटा की रासायनिक-खनिज व्याख्या का उपयोग करके चंद्र कोर के आकार का निर्धारण करने की योजना है।

काम का अगला चरण चंद्रमा से पृथ्वी पर एक पाउंड की डिलीवरी होगा। यहां मुख्य जोर मानव रहित वाहनों पर होना चाहिए जो चंद्र मिट्टी के नमूने एकत्र करेंगे और उन्हें लैंडिंग मॉड्यूल तक पहुंचाएंगे। इसके अलावा, रोवर्स को भूकंपीय सेंसरों का एक दीर्घकालिक नेटवर्क बनाने का काम सौंपा जा सकता है, जिनकी दालें चंद्रमा के आंतरिक भाग में क्या हो रहा है, इसकी एक व्यापक तस्वीर प्रदान करेगी। साथ ही, हीलियम-3 सामग्री के लिए चंद्र सतह का मानचित्रण करना आवश्यक होगा।

हीलियम 3 - भविष्य की ऊर्जा

हम सभी जानते हैं कि हमारा तेल अंतहीन नहीं है, और अध्ययनों ने इसकी जैविक उत्पत्ति को भी साबित कर दिया है, जिसका अर्थ है कि तेल एक गैर-नवीकरणीय संसाधन है। तेल एक दहनशील तैलीय तरल है, जो हाइड्रोकार्बन का मिश्रण है, लाल-भूरा, कभी-कभी लगभग काला रंग, हालांकि कभी-कभी यह थोड़ा पीला-हरा और यहां तक ​​कि रंगहीन तेल भी होता है, जिसमें एक विशिष्ट गंध होती है, तलछटी खोल में आम है पृथ्वी का; सबसे महत्वपूर्ण खनिजों में से एक। तेल लगभग 1000 व्यक्तिगत पदार्थों का मिश्रण है, जिनमें से अधिकांश तरल हाइड्रोकार्बन हैं। तेल वैश्विक ईंधन और ऊर्जा संतुलन में अग्रणी स्थान रखता है: ऊर्जा संसाधनों की कुल खपत में इसका हिस्सा 48% है। यही कारण है कि ऊर्जा के स्रोत के रूप में तेल मानवता के लिए इतना महत्वपूर्ण है।

फिलहाल, ऊर्जा के मुख्य स्रोत हैं: थर्मल पावर प्लांट, थर्मल पावर प्लांट, परमाणु ऊर्जा संयंत्र।

ग्राफ स्पष्ट रूप से दिखाता है कि केवल थर्मल पावर प्लांट ही अग्रणी स्थिति का दावा कर सकते हैं, जो ईंधन के रूप में गैर-नवीकरणीय संसाधनों का उपयोग करते हैं, जैसे: तेल (तेल से प्राप्त सभी प्रकार के ईंधन), कोयला, गैस।

हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट केवल 20% के लिए जिम्मेदार हैं, और भले ही दुनिया पनबिजली संयंत्रों के लिए नदियों की अधिकतम संख्या का उपयोग करना शुरू कर दे, सभी पनबिजली संयंत्रों द्वारा जारी की गई कुल ऊर्जा मानव जाति की जरूरतों को पूरा करने में सक्षम नहीं होगी।

परमाणु ऊर्जा संयंत्र विश्व ऊर्जा उत्पादन का केवल 17% हिस्सा लेते हैं, परमाणु विखंडन प्रतिक्रिया का उपयोग विकिरण के रूप में गंभीर परिणाम देता है।

अब गैस, कोयला, पीट, परमाणु विखंडन ऊर्जा (परमाणु ऊर्जा) का सक्रिय रूप से वैकल्पिक कच्चे माल के रूप में उपयोग किया जाता है। लेकिन हम अच्छी तरह जानते हैं कि वे ऊर्जा उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में तेल को पूरी तरह से बदलने में सक्षम नहीं हैं। और उसी प्राकृतिक गैस के भंडार अंतहीन नहीं हैं, इन वैकल्पिक कच्चे माल का उपयोग करके हम केवल ऊर्जा संकट में देरी करेंगे।

एड़ी पर आने वाली समस्या से वैज्ञानिक अच्छी तरह वाकिफ हैं, और वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों का निर्माण और अध्ययन करते हैं। फिलहाल, वैज्ञानिक निम्नलिखित परियोजनाओं पर काम कर रहे हैं:

• बायोगैस

• बायोडीजल

• बायोएथेनॉल

• पवन ऊर्जा

• हाइड्रोजन ऊर्जा

• भू - तापीय ऊर्जा

• सौर कोशिकाएं

• परमाणु शक्ति

• थर्मोन्यूक्लियर ऊर्जा (हीलियम 3 के उपयोग पर आधारित)

मुख्य हिस्सा

तो, आइए प्रत्येक विकल्प पर अलग से विचार करें।

2.1 बायोगैस

बायोमीथेन कार्बनिक अपशिष्ट (बायोगैस) के किण्वन से प्राप्त गैस है। बायोगैस के आवेदन का सबसे उपयुक्त क्षेत्र पशुधन फार्म, आवासीय परिसर और तकनीकी क्षेत्रों का ताप है। बायोगैस का उपयोग मोटर ईंधन के रूप में भी किया जा सकता है। अतिरिक्त उत्पादित ईंधन को डीजल जनरेटर का उपयोग करके बिजली में संसाधित किया जा सकता है।

बायोमीथेन में कम मात्रा में ऊर्जा सांद्रता होती है। सामान्य परिस्थितियों में, कैलोरी मान 1 लीटर है। बायोमीथेन 33 - 36 kJ है।

बायोमीथेन में उच्च विस्फोट प्रतिरोध होता है, जो निकास गैसों में हानिकारक पदार्थों की सांद्रता को कम करता है और इंजन में जमा की मात्रा को कम करता है।

मोटर ईंधन के रूप में बायोमीथेन का उपयोग परिवहन इंजनों में या तो संपीड़ित या तरलीकृत अवस्था में किया जाना चाहिए। हालांकि, संपीड़ित प्राकृतिक गैस के मामले में, मोटर ईंधन के रूप में संपीड़ित बायोमीथेन के व्यापक उपयोग के लिए मुख्य बाधा, ईंधन सिलेंडरों के एक महत्वपूर्ण द्रव्यमान का परिवहन है।

विदेशों में, बायोगैस प्राप्त करने और उपयोग करने की समस्या पर बहुत ध्यान दिया जाता है। थोड़े समय में, दुनिया के कई देशों में एक संपूर्ण बायोगैस उद्योग का उदय हुआ: यदि 1980 में दुनिया में लगभग 8 मिलियन बायोगैस संयंत्र थे जिनकी कुल क्षमता 1.7-2 बिलियन क्यूबिक मीटर थी। मी प्रति वर्ष, तो वर्तमान में ये आंकड़े केवल एक देश - चीन की बायोगैस उत्पादकता के अनुरूप हैं।

बायोगैस के लाभों में शामिल हैं:

• CO2 के अतिरिक्त उत्सर्जन के बिना ऊर्जा प्राप्त करना।

• बंद प्रणालियाँ गंध का थोड़ा सा रिसाव नहीं करती हैं या नहीं करती हैं।

• बेहतर व्यापार स्थिति और ऊर्जा आयातकों पर निर्भरता कम।

• बायोगैस बिजली चौबीसों घंटे उत्पन्न की जा सकती है।

• हवा/पानी/बिजली पर कोई निर्भरता नहीं।

• मृदा उर्वरकता में सुधार।

2.2 बायोडीजल

बायोडीजल वनस्पति या पशु वसा (तेल), साथ ही साथ उनके एस्टरीफिकेशन उत्पादों पर आधारित ईंधन है। यह डीजल ईंधन के साथ विभिन्न मिश्रणों के रूप में मोटर परिवहन पर लागू होता है।

आवेदन के पर्यावरणीय पहलू:

बायोडीजल, जैसा कि प्रयोगों से पता चला है, पानी में प्रवेश करने पर पौधों और जानवरों को नुकसान नहीं पहुंचाता है। इसके अलावा, यह लगभग पूर्ण जैविक क्षय से गुजरता है: मिट्टी या पानी में, सूक्ष्मजीव 28 दिनों में 99% बायोडीजल को संसाधित करते हैं, जो हमें नदियों और झीलों के प्रदूषण को कम करने के बारे में बात करने की अनुमति देता है।

बायोडीजल के लाभों में शामिल हैं:

• सीटेन संख्या और चिकनाई में वृद्धि, जो इंजन के जीवन को लम्बा खींचती है;

• हानिकारक उत्सर्जन में उल्लेखनीय कमी (सीओ, सीओ2, एसओ2, महीन कण और वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों सहित);

• इंजेक्टरों, ईंधन पंपों और ईंधन आपूर्ति चैनलों की सफाई को बढ़ावा देना।

नुकसान

ठंड के मौसम में, ईंधन टैंक से ईंधन पंप तक जाने वाले ईंधन को गर्म करना या 20% बायोडीजल 80% डीजल ईंधन के मिश्रण का उपयोग करना आवश्यक है।

2.3 बायोएथेनॉल

बायोएथेनॉल एक तरल अल्कोहल ईंधन है जिसका वाष्प हवा से भारी होता है। यह स्टार्च या चीनी युक्त कृषि उत्पादों से उत्पन्न होता है, जैसे मकई, अनाज या गन्ना। अल्कोहल के विपरीत, जिसमें से मादक पेय बनाए जाते हैं, ईंधन इथेनॉल में पानी नहीं होता है और यह एक छोटे आसवन (पांच के बजाय दो आसवन कॉलम) द्वारा निर्मित होता है, इसलिए इसमें मेथनॉल और फ़्यूज़ल तेल के साथ-साथ गैसोलीन भी होता है, जो इसे पीने योग्य नहीं बनाता है।

ईंधन आधारित बायोएथेनॉल का उत्पादन उसी तरह से किया जाता है जैसे कि अल्कोहलिक पेय पदार्थों के उत्पादन के लिए पारंपरिक खाद्य अल्कोहल, लेकिन कई महत्वपूर्ण अंतर हैं।

इथेनॉल का उत्पादन किसी भी चीनी- और स्टार्च युक्त कच्चे माल से किया जा सकता है: गन्ना और चुकंदर, आलू, जेरूसलम आटिचोक, मक्का, गेहूं, जौ, राई, आदि।

बायोएथेनॉल के लाभों में शामिल हैं:

इथेनॉल में उच्च ऑक्टेन संख्या होती है

बायोएथेनॉल सड़ने योग्य है और प्राकृतिक को प्रदूषित नहीं करता है

जल प्रणाली

गैसोलीन में 10% इथेनॉल निकास विषाक्तता को कम करता है

CO2 उत्सर्जन को 26%, नाइट्रोजन ऑक्साइड उत्सर्जन को कम करें

5%, एयरोसोल कणों द्वारा 40%।

इथेनॉल एकमात्र अक्षय है

तरल ईंधन, जिसका उपयोग में

गैसोलीन में एक योजक के रूप में संशोधन की आवश्यकता नहीं है

इंजन डिजाइन

इसमें कोई विशेष रूप से स्पष्ट कमियां नहीं हैं।

2.4. पवन ऊर्जा

पवन ऊर्जा ऊर्जा का एक अनियंत्रित स्रोत है। पवन फार्म का उत्पादन हवा की ताकत पर निर्भर करता है, जो एक अत्यधिक परिवर्तनशील कारक है। तदनुसार, पवन जनरेटर से बिजली व्यवस्था तक बिजली का उत्पादन दैनिक और साप्ताहिक, मासिक, वार्षिक और दीर्घकालिक दोनों शर्तों में अत्यधिक असमान है। यह देखते हुए कि ऊर्जा प्रणाली में ही विषम ऊर्जा भार (ऊर्जा की खपत में शिखर और गिरावट) है, जो निश्चित रूप से पवन ऊर्जा द्वारा विनियमित नहीं किया जा सकता है, ऊर्जा प्रणाली में पवन ऊर्जा के एक महत्वपूर्ण हिस्से की शुरूआत इसकी अस्थिरता में योगदान करती है। यह स्पष्ट है कि पवन ऊर्जा को ऊर्जा प्रणाली (उदाहरण के लिए, गैस टरबाइन बिजली संयंत्रों के रूप में) के साथ-साथ उनकी पीढ़ी की विविधता (पनबिजली संयंत्रों या पंप के रूप में) को सुचारू करने के लिए तंत्र की आवश्यकता होती है। भंडारण बिजली संयंत्र)। पवन ऊर्जा की यह विशेषता उनसे प्राप्त बिजली की लागत को काफी बढ़ा देती है। ग्रिड पवन टर्बाइनों को ग्रिड से जोड़ने के लिए अनिच्छुक हैं, जिसके कारण उन्हें ऐसा करने के लिए कानून बनाना पड़ा है।

छोटे स्टैंड-अलोन पवन टर्बाइनों में नेटवर्क अवसंरचना के साथ समस्या हो सकती है, क्योंकि पावर ग्रिड से कनेक्ट करने के लिए ट्रांसमिशन लाइन और स्विचगियर की लागत बहुत अधिक हो सकती है।

बड़े पवन टर्बाइनों को मरम्मत की महत्वपूर्ण समस्याओं का सामना करना पड़ता है, क्योंकि 100 मीटर से अधिक की ऊंचाई पर एक बड़े हिस्से (ब्लेड, रोटर, आदि) को बदलना एक जटिल और महंगा उपक्रम है।

लाभ:

• पर्यावरण के अनुकूल।

• मनुष्यों के लिए सुरक्षित (कोई विकिरण नहीं, कोई अपशिष्ट नहीं)।

मुख्य नुकसान:

पवन चक्र के प्रति इकाई क्षेत्र में कम ऊर्जा घनत्व; दिन और मौसम के दौरान हवा की गति में अप्रत्याशित परिवर्तन, पवन फार्म के आरक्षण या उत्पन्न ऊर्जा के संचय की आवश्यकता होती है; टेलीविजन संचार और मौसमी पक्षी प्रवास मार्गों पर मनुष्यों और जानवरों के आवास पर नकारात्मक प्रभाव।

2.5. हाइड्रोजन ऊर्जा

हाइड्रोजन ऊर्जा मानव द्वारा ऊर्जा के उत्पादन और खपत में एक दिशा है, जो लोगों द्वारा ऊर्जा के संचय, परिवहन और उपभोग के साधन के रूप में हाइड्रोजन के उपयोग, परिवहन बुनियादी ढांचे और विभिन्न उत्पादन क्षेत्रों पर आधारित है। हाइड्रोजन को पृथ्वी की सतह पर और अंतरिक्ष में सबसे आम तत्व के रूप में चुना जाता है, हाइड्रोजन के दहन की गर्मी सबसे अधिक होती है, और ऑक्सीजन में दहन का उत्पाद पानी होता है (जिसे फिर से हाइड्रोजन ऊर्जा के चक्र में पेश किया जाता है)। हाइड्रोजन का उत्पादन करने के कई तरीके हैं:

• प्राकृतिक गैस से

• कोयला गैसीकरण:

• पानी का इलेक्ट्रोलिसिस (*रिवर्स रिएक्शन)

• बायोमास से हाइड्रोजन

लाभ:

• हाइड्रोजन ईंधन की पारिस्थितिक शुद्धता।

• नवीकरणीयता।

• अत्यधिक उच्च दक्षता - 75%, जो कि सबसे आधुनिक तेल और गैस प्रतिष्ठानों की तुलना में लगभग 2.5 गुना अधिक है।

हाइड्रोजन के और भी गंभीर नुकसान हैं। सबसे पहले, एक मुक्त गैसीय अवस्था में, यह प्रकृति में मौजूद नहीं है, अर्थात इसे खनन किया जाना चाहिए। दूसरे, गैस के रूप में हाइड्रोजन काफी खतरनाक है। हवा के साथ इसका मिश्रण पहले अदृश्य रूप से "जलता है", यानी यह गर्मी छोड़ता है, और फिर थोड़ी सी चिंगारी से आसानी से फट जाता है। हाइड्रोजन विस्फोट का एक उत्कृष्ट उदाहरण चेरनोबिल दुर्घटना है, जब ज़िरकोनियम के गर्म होने और उस पर गिरने वाले पानी के परिणामस्वरूप हाइड्रोजन का निर्माण हुआ था, जो तब विस्फोट हुआ था। तीसरा, हाइड्रोजन को कहीं और बड़े कंटेनरों में संग्रहित करने की आवश्यकता होती है, क्योंकि इसका घनत्व कम होता है। और इसे केवल बहुत उच्च दबाव, लगभग 300 वायुमंडल में ही संपीडित किया जा सकता है।

2.6. भू - तापीय ऊर्जा

ज्वालामुखियों का फटना ग्रह के भीतर प्रचंड गर्मी का स्पष्ट प्रमाण है। वैज्ञानिकों का अनुमान है कि पृथ्वी की कोर का तापमान हजारों डिग्री सेल्सियस है। यह तापमान धीरे-धीरे गर्म आंतरिक कोर से कम हो जाता है, जहां वैज्ञानिकों का मानना ​​​​है कि धातु और चट्टानें केवल पिघली हुई अवस्था में, पृथ्वी की सतह पर ही मौजूद हो सकती हैं। भूतापीय ऊर्जा कर सकते हैं दो मुख्य तरीकों से उपयोग किया जा सकता है - बिजली पैदा करने के लिए और घरों, संस्थानों और औद्योगिक उद्यमों को गर्म करने के लिए। इनमें से किस उद्देश्य के लिए इसका उपयोग किया जाएगा यह उस रूप पर निर्भर करता है जिसमें यह हमारे अधिकार में आता है। कभी-कभी पानी शुद्ध "सूखी भाप" के रूप में जमीन से बाहर फट जाता है, अर्थात। पानी की बूंदों के मिश्रण के बिना भाप। इस सूखी भाप का उपयोग सीधे टर्बाइन को चालू करने और बिजली उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है। संघनन जल को जमीन में वापस किया जा सकता है और, यदि यह पर्याप्त रूप से अच्छी गुणवत्ता का है, तो इसे पास के पानी के शरीर में छोड़ा जा सकता है।

महासागर की तापीय ऊर्जा का परिवर्तन।

बिजली पैदा करने के लिए समुद्र के पानी के तापमान के अंतर का उपयोग करने का विचार लगभग 100 साल पहले यानी 1981 में सामने आया था। फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी जैक्स डी. आर्सनवाल ने समुद्र की सौर ऊर्जा पर एक काम प्रकाशित किया। उस समय, तापीय ऊर्जा प्राप्त करने और संग्रहीत करने के लिए समुद्र की क्षमता के बारे में पहले से ही बहुत कुछ जाना जाता था। महासागरीय धाराओं के जन्म की क्रियाविधि और जल की सतह और गहरी परतों के बीच तापमान अंतर के निर्माण में मुख्य नियमितताओं को भी जाना जाता था।

तापमान अंतर का उपयोग तीन मुख्य क्षेत्रों में संभव है: थर्मोलेमेंट्स पर आधारित प्रत्यक्ष रूपांतरण, थर्मल मशीनों में यांत्रिक ऊर्जा में गर्मी का रूपांतरण और गर्म और ठंडे पानी के घनत्व में अंतर का उपयोग करके हाइड्रोलिक मशीनों में यांत्रिक ऊर्जा में रूपांतरण।

लाभ:

• वे वस्तुतः रखरखाव मुक्त हैं।

• भूतापीय बिजली संयंत्र का एक लाभ यह है कि, जीवाश्म ईंधन बिजली संयंत्र की तुलना में, यह समान मात्रा में बिजली के लिए लगभग बीस गुना कम कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जित करता है, जिससे वैश्विक पर्यावरण पर इसका प्रभाव कम होता है।

• भूतापीय ऊर्जा का मुख्य लाभ इसकी व्यावहारिक अटूटता और पर्यावरणीय परिस्थितियों, दिन और वर्ष के समय से पूर्ण स्वतंत्रता है।

भूमिगत तापीय जल का उपयोग करते समय क्या समस्याएँ उत्पन्न होती हैं? मुख्य एक भूमिगत जलभृत में अपशिष्ट जल को फिर से डालने की आवश्यकता है। थर्मल पानी में विभिन्न विषाक्त धातुओं (उदाहरण के लिए, बोरॉन, सीसा, जस्ता, कैडमियम, आर्सेनिक) और रासायनिक यौगिकों (अमोनिया, फिनोल) के लवण की एक बड़ी मात्रा होती है, जो सतह पर स्थित प्राकृतिक जल प्रणालियों में इन पानी के निर्वहन को बाहर करती है। .

2.7. सौर कोशिकाएं

सौर सेल कैसे काम करते हैं:

सौर सेल (एससी) उन सामग्रियों से बने होते हैं जो सीधे सूर्य के प्रकाश को बिजली में परिवर्तित करते हैं। वर्तमान में व्यावसायिक रूप से उत्पादित अधिकांश सौर सेल सिलिकॉन से बने होते हैं।

हाल के वर्षों में, सौर कोशिकाओं के लिए नई प्रकार की सामग्री विकसित की गई है। उदाहरण के लिए, कॉपर-इंडियम-डिसेलेनाइड और सीडीटीई (कैडमियम टेलुराइड) से बनी पतली-फिल्म सौर सेल। इन एससी को हाल ही में व्यावसायिक रूप से भी इस्तेमाल किया गया है।

लाभ:

• सूर्य की ऊर्जा लगभग अनंत है

• पर्यावरण के अनुकूल

• मानव और प्रकृति के लिए सुरक्षित

नुकसान: सौर ऊर्जा संयंत्र रात में काम नहीं करता है और सुबह और शाम के समय प्रभावी ढंग से काम नहीं करता है। वहीं, बिजली की खपत का चरम शाम के समय पड़ता है। इसके अलावा, मौसम परिवर्तन के कारण बिजली संयंत्र की क्षमता में नाटकीय रूप से और अप्रत्याशित रूप से उतार-चढ़ाव हो सकता है। सौर स्थिरांक के अपेक्षाकृत छोटे मूल्य के कारण, सौर ऊर्जा को बिजली संयंत्रों के लिए भूमि के बड़े क्षेत्रों के उपयोग की आवश्यकता होती है (उदाहरण के लिए, 1 गीगावॉट बिजली संयंत्र के लिए, यह कई दसियों वर्ग किलोमीटर हो सकता है)। प्राप्त ऊर्जा की पर्यावरणीय स्वच्छता के बावजूद, सौर कोशिकाओं में स्वयं जहरीले पदार्थ होते हैं, जैसे सीसा, कैडमियम, गैलियम, आर्सेनिक, आदि, और उनके उत्पादन में कई अन्य खतरनाक पदार्थ खपत होते हैं। आधुनिक फोटोकल्स का एक सीमित सेवा जीवन (30-50 वर्ष) है, और बड़े पैमाने पर उपयोग जल्द ही उनके निपटान के कठिन मुद्दे को उठाएगा, जिसका अभी तक पर्यावरणीय रूप से स्वीकार्य समाधान नहीं है।

2.8.परमाणु ऊर्जा

परमाणु ऊर्जा (परमाणु ऊर्जा), परमाणु परिवर्तनों (परमाणु प्रतिक्रियाओं) के दौरान जारी परमाणु नाभिक की आंतरिक ऊर्जा। परमाणु ऊर्जा का उपयोग भारी नाभिक और थर्मोन्यूक्लियर संलयन प्रतिक्रियाओं के विखंडन की श्रृंखला प्रतिक्रियाओं के कार्यान्वयन पर आधारित है - प्रकाश नाभिक का संलयन; उन और अन्य प्रतिक्रियाओं दोनों के साथ ऊर्जा की रिहाई होती है। उदाहरण के लिए, एक नाभिक के विखंडन के दौरान, लगभग 200 MeV जारी किया जाता है। 1 ग्राम यूरेनियम में स्थित नाभिक के पूर्ण विखंडन से 2.3*104 kWh ऊर्जा निकलती है। यह 3 टन कोयला या 2.5 टन तेल जलाने से प्राप्त ऊर्जा के बराबर है। परमाणु रिएक्टरों में एक नियंत्रित परमाणु विखंडन प्रतिक्रिया का उपयोग किया जाता है।

लाभ:

• कम और टिकाऊ (ईंधन लागत के सापेक्ष) बिजली की कीमतें;

• पारिस्थितिक पर्यावरण पर औसत प्रभाव।

परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के नुकसान:

• विकिरणित ईंधन खतरनाक है, जिसके लिए जटिल और महंगे पुनर्संसाधन और भंडारण उपायों की आवश्यकता होती है;

• थर्मल न्यूट्रॉन रिएक्टरों के लिए परिवर्तनीय बिजली संचालन अवांछनीय है;

• घटनाओं की कम संभावना के साथ, उनके परिणाम अत्यंत गंभीर होते हैं

• 700-800 मेगावाट से कम क्षमता वाली इकाइयों के लिए प्रति 1 मेगावाट स्थापित क्षमता के लिए विशिष्ट, दोनों विशिष्ट, और स्टेशन के निर्माण के लिए आवश्यक सामान्य, इसके बुनियादी ढांचे के साथ-साथ संभावित परिसमापन के मामले में बड़े पूंजी निवेश।

तेल के उपरोक्त सभी विकल्पों में एक है, लेकिन एक बहुत ही महत्वपूर्ण कमी है, वे ऊर्जा स्रोत के रूप में तेल को पूरी तरह से बदलने में सक्षम नहीं हैं। इस स्थिति में केवल थर्मोन्यूक्लियर ऊर्जा का उपयोग ही मदद कर सकता है।

2.9. थर्मोन्यूक्लियर ऊर्जा

हीलियम 3 की भागीदारी के साथ थर्मोन्यूक्लियर ऊर्जा एक सुरक्षित और उच्च गुणवत्ता वाली ऊर्जा है।

थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाएं। थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाओं के दौरान हीलियम के निर्माण के साथ ड्यूटेरियम, ट्रिटियम या लिथियम के प्रकाश परमाणुओं के नाभिक के संलयन के दौरान ऊर्जा की रिहाई होती है। इन प्रतिक्रियाओं को थर्मोन्यूक्लियर कहा जाता है क्योंकि वे केवल बहुत उच्च तापमान पर ही हो सकते हैं। अन्यथा, विद्युत प्रतिकर्षण बल नाभिकों को एक-दूसरे के पास इतना नहीं आने देते कि आकर्षण के परमाणु बल कार्य करने लगते हैं। परमाणु संलयन प्रतिक्रियाएं तारकीय ऊर्जा का स्रोत हैं। हाइड्रोजन बम के विस्फोट के दौरान भी यही प्रतिक्रिया होती है। पृथ्वी पर नियंत्रित थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन का कार्यान्वयन मानव जाति को ऊर्जा का एक नया, व्यावहारिक रूप से अटूट स्रोत का वादा करता है। इस संबंध में सबसे आशाजनक ड्यूटेरियम और ट्रिटियम की संलयन प्रतिक्रिया है।

अगर आप फ्यूज़न रिएक्टर में हीलियम-3 के आइसोटोप के साथ ड्यूटेरियम का इस्तेमाल करते हैं तो परमाणु ऊर्जा में इस्तेमाल होने वाली सामग्री के बजाय। न्यूट्रॉन प्रवाह की तीव्रता 30 के कारक से गिरती है - तदनुसार, रिएक्टर की सेवा जीवन 30-40 वर्ष (तदनुसार उत्सर्जित विकिरण की मात्रा कम हो जाती है) को आसानी से सुनिश्चित करना संभव है। हीलियम रिएक्टर के संचालन की समाप्ति के बाद, उच्च-स्तरीय अपशिष्ट उत्पन्न नहीं होता है, और संरचनात्मक तत्वों की रेडियोधर्मिता इतनी कम होगी कि उन्हें शहर के डंप में सचमुच दफन किया जा सकता है, हल्के से पृथ्वी के साथ छिड़का हुआ है।

तो समस्या क्या है? हम अभी भी ऐसे लाभदायक फ्यूज़न ईंधन का उपयोग क्यों नहीं कर रहे हैं?

सबसे पहले, क्योंकि यह आइसोटोप हमारे ग्रह पर बेहद छोटा है। यह सूर्य पर पैदा हुआ है, इसलिए इसे कभी-कभी "सौर समस्थानिक" कहा जाता है। वहां इसका कुल द्रव्यमान हमारे ग्रह के भार से अधिक है। सौर हवा द्वारा हीलियम -3 को आसपास के अंतरिक्ष में ले जाया जाता है। पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र इस हवा के एक महत्वपूर्ण हिस्से को विक्षेपित करता है, और इसलिए हीलियम -3 पृथ्वी के वायुमंडल का केवल एक ट्रिलियनवां हिस्सा बनाता है - लगभग 4000 टन। पृथ्वी पर ही, यह और भी कम है - लगभग 500 किग्रा।

चंद्रमा पर इस समस्थानिक का बहुत अधिक भाग है। वहां इसे चंद्र मिट्टी "रेगोलिथ" में मिलाया जाता है, जो संरचना में साधारण लावा जैसा दिखता है। इसके बारे मेंविशाल के बारे में - लगभग अटूट भंडार!

अपोलो अभियान द्वारा लाए गए छह मिट्टी के नमूनों और सोवियत स्वचालित स्टेशनों लूना द्वारा दिए गए दो नमूनों के विश्लेषण से पता चला है कि चंद्रमा के सभी समुद्रों और पठारों को कवर करने वाले रेजोलिथ में 106 टन हीलियम -3 है, जो पूरा करेगा। एक सहस्राब्दी के लिए, पृथ्वी की ऊर्जा की जरूरतें आधुनिक ऊर्जा की तुलना में कई गुना बढ़ गई हैं! आधुनिक अनुमानों के अनुसार, चंद्रमा पर हीलियम -3 के भंडार बड़े परिमाण के तीन क्रम हैं - 109 टन।

चंद्रमा के अलावा, हीलियम -3 विशाल ग्रहों के घने वातावरण में पाया जा सकता है, और सैद्धांतिक अनुमानों के अनुसार, अकेले बृहस्पति पर इसका भंडार 1020 टन है, जो पृथ्वी को समय के अंत तक शक्ति देने के लिए पर्याप्त होगा। .

हीलियम-3 उत्पादन परियोजनाएं

रेजोलिथ चंद्रमा को कई मीटर मोटी परत से ढकता है। पठारों के रेगोलिथ की तुलना में चंद्र समुद्रों का रेजोलिथ हीलियम में समृद्ध है। 1 किलो हीलियम -3 लगभग 100,000 टन रेजोलिथ में निहित है।

इसलिए, कीमती समस्थानिक निकालने के लिए, बड़ी मात्रा में उखड़ी चंद्र मिट्टी को संसाधित करना आवश्यक है।

सभी विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए, हीलियम -3 उत्पादन तकनीक में निम्नलिखित प्रक्रियाएं शामिल होनी चाहिए:

1. रेजोलिथ का निष्कर्षण।

विशेष "हार्वेस्टर" सतह परत से लगभग 2 मीटर की मोटाई के साथ रेजोलिथ एकत्र करेंगे और इसे प्रसंस्करण बिंदुओं तक पहुंचाएंगे या इसे सीधे खनन प्रक्रिया में संसाधित करेंगे।

2. रेजोलिथ से हीलियम का विमोचन।

जब रेजोलिथ को 600 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है, तो रेजोलिथ में निहित हीलियम का 75% मुक्त (उजाड़) होता है; जब 800 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है, तो लगभग सभी हीलियम निकल जाते हैं। प्लास्टिक लेंस या दर्पण के साथ सूर्य के प्रकाश को केंद्रित करते हुए, विशेष भट्टियों में धूल को गर्म करने का प्रस्ताव है।

3. पुन: प्रयोज्य अंतरिक्ष यान द्वारा पृथ्वी पर डिलीवरी।

हीलियम -3 के निष्कर्षण के दौरान, रेजोलिथ से कई पदार्थ भी निकाले जाते हैं: हाइड्रोजन, पानी, नाइट्रोजन, कार्बन डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन, मीथेन, कार्बन मोनोऑक्साइड, जो चंद्र औद्योगिक परिसर को बनाए रखने के लिए उपयोगी हो सकते हैं।

रेगोलिथ को संसाधित करने और उसमें से हीलियम -3 आइसोटोप निकालने के लिए डिज़ाइन किए गए पहले चंद्र संयोजन की परियोजना, जे। कुलचिंस्की के समूह द्वारा प्रस्तावित की गई थी। वर्तमान में, निजी अमेरिकी कंपनियां कई प्रोटोटाइप विकसित कर रही हैं, जो जाहिर तौर पर, नासा द्वारा चंद्रमा पर भविष्य के अभियान की विशेषताओं पर निर्णय लेने के बाद प्रतियोगिता में प्रस्तुत की जाएंगी।

यह स्पष्ट है कि, चंद्रमा को कंबाइन देने के अलावा, उन्हें भंडारण सुविधाएं, एक रहने योग्य आधार (पूरे उपकरण परिसर की सेवा के लिए), एक स्पेसपोर्ट और बहुत कुछ बनाना होगा। हालांकि, यह माना जाता है कि चंद्रमा पर एक विकसित बुनियादी ढाँचा बनाने की उच्च लागत इस तथ्य के संदर्भ में अच्छी तरह से भुगतान करेगी कि एक वैश्विक ऊर्जा संकट आ रहा है, जब पारंपरिक प्रकार के ऊर्जा वाहक (कोयला, तेल, प्राकृतिक गैस) होंगे। छोड़ना पड़ता है।

यह देखते हुए कि तेल 35-40 वर्षों में समाप्त हो जाएगा, हमारे पास इस तरह की परियोजना को लागू करने के लिए पर्याप्त समय है। और यह देश ही है जो इसे लागू करने में सक्षम होगा जो भविष्य में अग्रणी होगा, और यदि हम प्रयासों को जोड़ते हैं, तो हम अधिक से अधिक परिणाम और तेज समय सीमा में प्राप्त कर सकते हैं।

और इसलिए, थर्मोन्यूक्लियर ऊर्जा क्यों? क्योंकि यह:

प्रचुर मात्रा में और हर जगह उपलब्ध ईंधन के साथ बड़े पैमाने पर ऊर्जा स्रोत।

बहुत कम वैश्विक पर्यावरणीय प्रभाव - कोई CO2 उत्सर्जन नहीं।

- बिजली संयंत्र के "रोजमर्रा के संचालन" के लिए रेडियोधर्मी सामग्री के परिवहन की आवश्यकता नहीं होती है।

बिजली संयंत्र सुरक्षित है, जिसमें "मेल्टडाउन" या "अनियंत्रित प्रतिक्रिया" की कोई संभावना नहीं है।

कोई रेडियोधर्मी कचरा नहीं है, जो आने वाली पीढ़ियों के लिए समस्या पैदा न करे।

यह लाभदायक है: 1 GW ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए लगभग 100 किलोग्राम ड्यूटेरियम और पूरे वर्ष उपयोग करने के लिए 3 टन प्राकृतिक लिथियम लेता है, जिससे लगभग 7 बिलियन kWh का उत्पादन होता है।

3.निष्कर्ष

और इसलिए, मानव जाति के आरामदायक अस्तित्व के लिए आवश्यक ऊर्जा एक महत्वपूर्ण संसाधन है। और ऊर्जा की निकासी मानव जाति की मुख्य समस्याओं में से एक है। अब तेल सक्रिय रूप से विद्युत और ईंधन ऊर्जा के स्रोत के रूप में उपयोग किया जाता है। लेकिन यह अनंत नहीं है, और इसके भंडार हर साल कम हो रहे हैं। और वर्तमान विकसित विकल्प तेल को पूरी तरह से बदलने या गंभीर कमियों की अनुमति नहीं देते हैं।

आज, सभी मानव जाति के लिए आवश्यक मात्रा में ऊर्जा प्रदान करने और गंभीर कमियों के बिना ऊर्जा का एकमात्र स्रोत हीलियम 3 के उपयोग पर आधारित थर्मोन्यूक्लियर ऊर्जा है। इस प्रतिक्रिया से ऊर्जा प्राप्त करने की तकनीक श्रमसाध्य है और इसके लिए बड़े निवेश की आवश्यकता होती है, लेकिन इस प्रकार प्राप्त ऊर्जा पर्यावरण के अनुकूल है और इसकी गणना अरबों किलोवाट में की जाती है।

यदि आपको सस्ती और पर्यावरण के अनुकूल ऊर्जा मिलती है, तो आप जितना संभव हो सके तेल को बदल सकते हैं, उदाहरण के लिए, बिजली के पक्ष में गैसोलीन इंजन को छोड़ दें, बिजली का उपयोग करके गर्मी पैदा करें, आदि। इस प्रकार, तेल, रासायनिक उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में होगा। आने वाली कई शताब्दियों के लिए मानव जाति के लिए पर्याप्त हो।

इसलिए चांद पर (जो हीलियम 3 का मुख्य स्रोत है) एक उद्योग बनाना जरूरी है। एक उद्योग बनाने के लिए, आपके पास एक विकास योजना होनी चाहिए, और यह कई वर्षों की बात है, और जितनी जल्दी आप शुरू करेंगे, उतना ही बेहतर होगा। क्योंकि अगर आपको इसे पहले से ही एक निराशाजनक स्थिति (उदाहरण के लिए, ऊर्जा संकट के दौरान) में करना है, तो इसके परिणामस्वरूप पूरी तरह से अलग खर्च होंगे।

और इस दिशा में तेजी से विकास करने वाला देश भविष्य में नेता बनेगा। क्योंकि ऊर्जा ही भविष्य है।

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थर्मोन्यूक्लियर ऊर्जा के क्षेत्र में शायद कुछ चीजें हीलियम 3 जैसे मिथकों से घिरी हुई हैं। 80-90 के दशक में इसे सक्रिय रूप से एक ईंधन के रूप में लोकप्रिय किया गया था जो नियंत्रित थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन की सभी समस्याओं को हल करेगा, साथ ही बाहर निकलने के कारणों में से एक होगा। पृथ्वी की (क्योंकि इसकी पृथ्वी पर सचमुच कुछ सैकड़ों किलोग्राम है, और चंद्रमा पर एक अरब टन है) और अंत में सौर मंडल की खोज शुरू करें। यह सब थर्मोन्यूक्लियर ऊर्जा की संभावनाओं, समस्याओं और जरूरतों के बारे में बहुत ही अजीब विचारों पर आधारित है जो आज मौजूद नहीं है, जिसके बारे में हम बात करेंगे।

चंद्रमा पर हीलियम3 खनन करने की मशीन पहले से ही तैयार है, केवल एक काम करना बाकी है कि वह इसका उपयोग करे।

जब वे हीलियम 3 के बारे में बात करते हैं, तो उनका मतलब थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन प्रतिक्रियाओं से होता है He3 + D -> He4 + Hया He3 + He3 -> 2He4 + 2H. शास्त्रीय की तुलना में डी + टी -> हे4 +एनप्रतिक्रिया उत्पादों में कोई न्यूट्रॉन नहीं होते हैं, जिसका अर्थ है कि सुपरएनर्जेटिक न्यूट्रॉन द्वारा थर्मोन्यूक्लियर रिएक्टर के निर्माण की कोई सक्रियता नहीं है। इसके अलावा, तथ्य यह है कि "क्लासिक्स" से न्यूट्रॉन प्लाज्मा से 80% ऊर्जा ले जाते हैं, एक समस्या माना जाता है, इसलिए उच्च तापमान पर आत्म-हीटिंग संतुलन होता है। हीलियम संस्करण का एक और उल्लेखनीय लाभ यह है कि बिजली को सीधे प्रतिक्रिया के आवेशित कणों से हटाया जा सकता है, न कि न्यूट्रॉन के साथ पानी गर्म करके - जैसा कि पुराने कोयले से चलने वाले बिजली संयंत्रों में होता है।

तो, यह सब सच नहीं है, या सच का एक बहुत छोटा सा हिस्सा है।

आइए इस तथ्य से शुरू करें कि समान प्लाज्मा घनत्व और इष्टतम तापमान पर, प्रतिक्रिया He3 + D देगा 40 गुना कमकाम कर रहे प्लाज्मा के प्रति घन मीटर ऊर्जा रिलीज। इस मामले में, कम से कम 40 गुना टूटने के लिए आवश्यक तापमान 10 गुना अधिक होगा - 100 केवी (या .) एक अरब डिग्री) बनाम 10 डी + टी के लिए। अपने आप में, ऐसा तापमान काफी प्राप्त करने योग्य है (टोकमाक्स के लिए वर्तमान रिकॉर्ड 50 केवी है, केवल दो गुना खराब है), लेकिन ऊर्जा संतुलन (शीतलन दर वीएस हीटिंग दर, स्वयं-हीटिंग सहित) स्थापित करने के लिए, हमें बढ़ाने की जरूरत है He3 + D प्रतिक्रियाओं के क्यूबिक मीटर से 50 गुना ऊर्जा मुक्त होती है, जो केवल घनत्व को 50 गुना बढ़ाकर ही किया जा सकता है। तापमान में दस गुना वृद्धि के संयोजन में, यह देता है प्लाज्मा दबाव में 500 गुना वृद्धि- 3-5 एटीएम से 1500-2500 एटीएम तक, और इस प्लाज्मा को रखने के लिए पीठ के दबाव में समान वृद्धि।

लेकिन तस्वीरें प्रेरणादायक हैं।

याद रखें, मैंने लिखा था कि ITER टॉरॉयडल क्षेत्र के मैग्नेट, जो प्लाज्मा के लिए काउंटरप्रेशर बनाते हैं, बिल्कुल रिकॉर्ड तोड़ने वाले उत्पाद हैं, पैरामीटर के मामले में दुनिया में एकमात्र हैं? इसलिए, He3 के प्रशंसक मैग्नेट को 500 गुना अधिक शक्तिशाली बनाने का सुझाव देते हैं।

ठीक है, कठिनाइयों के बारे में भूल जाओ, शायद इस प्रतिक्रिया के फायदे उन्हें चुका दें?

विभिन्न थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाएं जो सीटीएस के लिए लागू होती हैं। He3 + D, D + T की तुलना में थोड़ी अधिक ऊर्जा देता है, लेकिन कूलम्ब प्रतिकर्षण (चार्ज 3 और 2 नहीं) पर काबू पाने में बहुत अधिक ऊर्जा खर्च होती है, इसलिए प्रतिक्रिया धीमी होती है।

आइए न्यूट्रॉन से शुरू करें। एक औद्योगिक रिएक्टर में न्यूट्रॉन एक गंभीर समस्या होगी, पोत सामग्री को नुकसान पहुंचाएगा, प्लाज्मा का सामना करने वाले सभी तत्वों को इतना गर्म कर देगा कि उन्हें पर्याप्त मात्रा में पानी से ठंडा करना पड़े। और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि न्यूट्रॉन द्वारा सामग्री की सक्रियता इस तथ्य को जन्म देगी कि थर्मोन्यूक्लियर रिएक्टर के बंद होने के 10 साल बाद भी, इसमें हजारों टन रेडियोधर्मी संरचनाएं होंगी जिन्हें हाथ से अलग नहीं किया जा सकता है, और जो भंडारण में वृद्ध होंगे सैकड़ों और हजारों वर्षों के लिए। न्यूट्रॉन से छुटकारा पाने से जाहिर तौर पर थर्मोन्यूक्लियर पावर प्लांट बनाना आसान हो जाएगा।

न्यूट्रॉन द्वारा ले जाया गया ऊर्जा का अंश। यदि आप रिएक्टर में अधिक He3 जोड़ते हैं, तो आप इसे 1% तक कम कर सकते हैं, लेकिन यह प्रज्वलन की स्थिति को और कड़ा कर देगा।

ठीक है, लेकिन आवेशित कणों की ऊर्जा का विद्युत में प्रत्यक्ष रूपांतरण के बारे में क्या? प्रयोगों से पता चलता है कि 100 केवी की ऊर्जा वाले आयनों के प्रवाह को 80% दक्षता के साथ बिजली में परिवर्तित किया जा सकता है। हमारे यहां न्यूट्रॉन नहीं हैं ... मेरा मतलब है, वे सारी ऊर्जा नहीं लेते हैं जो हम केवल गर्मी के रूप में प्राप्त कर सकते हैं - चलो भाप टर्बाइन से छुटकारा पाएं और आयन कलेक्टरों में डाल दें?

हां, प्लाज्मा ऊर्जा को बिजली में सीधे बदलने के लिए प्रौद्योगिकियां हैं, उनका सक्रिय रूप से 60-70 के दशक में अध्ययन किया गया था, और 50-60% के क्षेत्र में दक्षता दिखाई (80 नहीं, यह ध्यान दिया जाना चाहिए)। हालाँकि, यह विचार D + T रिएक्टरों और He3 + D दोनों में खराब रूप से लागू होता है। ऐसा क्यों है, यह तस्वीर समझने में मदद करती है।

यह विभिन्न चैनलों के माध्यम से प्लाज्मा की गर्मी के नुकसान को दर्शाता है। D+T और D+He3 की तुलना करें। परिवहन वह है जिसका उपयोग प्लाज्मा ऊर्जा को सीधे बिजली में बदलने के लिए किया जा सकता है। यदि डी + टी संस्करण में, सब कुछ खराब न्यूट्रॉन द्वारा हमसे दूर ले जाया जाता है, तो हे 3 + डी के मामले में, प्लाज्मा के विद्युत चुम्बकीय विकिरण द्वारा सब कुछ ले लिया जाता है, मुख्य रूप से सिंक्रोट्रॉन और एक्स-रे ब्रेम्सस्ट्रालुंग (चित्र में) ब्रेम्सस्ट्रालंग)। स्थिति लगभग सममित है, दीवारों से गर्मी को दूर करना अभी भी आवश्यक है और अभी भी प्रत्यक्ष रूपांतरण द्वारा हम 10-15% से अधिक नहीं निकाल सकतेथर्मोन्यूक्लियर दहन की ऊर्जा, और बाकी - भाप इंजन के माध्यम से पुराने ढंग से।

जापान में सबसे बड़े खुले जाल गामा-10 में प्रत्यक्ष प्लाज्मा ऊर्जा रूपांतरण पर एक अध्ययन में चित्रण।

सैद्धांतिक सीमाओं के अलावा, इंजीनियरिंग वाले भी हैं - दुनिया में (यूएसएसआर सहित) पारंपरिक बिजली संयंत्रों के लिए प्लाज्मा ऊर्जा को बिजली में सीधे रूपांतरण के लिए प्रतिष्ठान बनाने पर भारी प्रयास किए गए, जिससे दक्षता बढ़ाना संभव हो गया 35% से 55% तक। मुख्य रूप से एमएचडी जनरेटर पर आधारित है। बड़ी टीमों का 30 साल का काम ज़िल्च में समाप्त हो गया - स्थापना का संसाधन सैकड़ों घंटे था, जब बिजली इंजीनियरों को हजारों और हजारों की जरूरत होती है। इस तकनीक पर खर्च किए गए संसाधनों की विशाल मात्रा ने, विशेष रूप से, इस तथ्य को जन्म दिया है कि हमारा देश बिजली गैस टर्बाइन और स्टीम-गैस टर्बाइन चक्र संयंत्रों के उत्पादन में पिछड़ गया है (जो दक्षता में बिल्कुल समान वृद्धि देते हैं - 35 से) 55% तक!)

वैसे, MHD जनरेटर के लिए शक्तिशाली सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट की भी आवश्यकता होती है। यहां 30 मेगावाट एमएचडी जनरेटर के लिए एसपी मैग्नेट दिखाए गए हैं।

"अब हम भविष्य की थर्मोन्यूक्लियर ऊर्जा और एक नए पारिस्थितिक प्रकार के ईंधन के बारे में बात कर रहे हैं जो पृथ्वी पर प्राप्त नहीं किया जा सकता है। हम बात कर रहे हैं हीलियम-3 के निष्कर्षण के लिए चांद के औद्योगिक विकास की। एनर्जिया रॉकेट एंड स्पेस कॉरपोरेशन के प्रमुख निकोलाई सेवस्त्यानोव का यह बयान, अगर यह कानून का पालन करने वाले रूसियों की कल्पना को झटका नहीं देता (वे अब, नए हीटिंग सीजन की पूर्व संध्या पर, केवल हीलियम -3 से निपटते हैं) , तब विशेषज्ञों और रुचि रखने वाले लोगों की कल्पना ने उदासीन नहीं छोड़ा।

यह समझ में आता है: इसके बावजूद, इसे हल्के ढंग से रखने के लिए, घरेलू एयरोस्पेस उद्योग में मामलों की शानदार स्थिति नहीं है (रूस का अंतरिक्ष बजट संयुक्त राज्य अमेरिका की तुलना में 30 गुना कम और भारत की तुलना में 2 गुना कम है; 1989 से 2004 तक, हमने लॉन्च किया केवल 3 अनुसंधान अंतरिक्ष यान), अचानक, इस तरह, और नहीं, कम नहीं - रूसी चंद्रमा पर हीलियम -3 का उत्पादन करेंगे! मैं आपको याद दिला दूं कि सैद्धांतिक रूप से हीलियम का यह प्रकाश समस्थानिक ड्यूटेरियम के साथ थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया में प्रवेश करने में सक्षम है। तदनुसार, कई वैज्ञानिकों द्वारा संलयन को सस्ती ऊर्जा का संभावित असीमित स्रोत माना जाता है। हालांकि, एक समस्या है: हीलियम-3 पृथ्वी पर हीलियम की कुल मात्रा के दस लाखवें हिस्से से भी कम है। लेकिन चंद्र मिट्टी में, यह प्रकाश समस्थानिक बहुतायत में पाया जाता है: शिक्षाविद एरिक गैलीमोव के अनुसार, लगभग 500 मिलियन टन ...

वे कहते हैं कि एक समय संयुक्त राज्य अमेरिका में, डिज्नीलैंड के प्रवेश द्वार के सामने, एक विशाल पोस्टर लटका हुआ था: "हम और हमारा देश सब कुछ कर सकते हैं, केवल एक चीज जो हमें सीमित करती है वह है हमारी कल्पना की सीमाएं।" यह सब सच्चाई से दूर नहीं था: एक तेज और कुशल परमाणु परियोजना, एक काल्पनिक रूप से सफल चंद्र कार्यक्रम, एक रणनीतिक रक्षा पहल (एसडीआई), जिसने सोवियत अर्थव्यवस्था को पूरी तरह से समाप्त कर दिया। ...

संक्षेप में, राज्य के मुख्य कार्यों में से एक, विशेष रूप से 20 वीं शताब्दी में, कल्पना के कगार पर वैज्ञानिक समुदाय के लिए कार्यों का निर्माण करना था। यह सोवियत राज्य पर भी लागू होता है: विद्युतीकरण, औद्योगीकरण, परमाणु बम का निर्माण, पहला उपग्रह, नदियों का मोड़ ... वैसे, डिज़नीलैंड के सामने हमारा अपना "पोस्टर" भी था - "हम एक परी कथा को सच करने के लिए पैदा हुए थे!"

"मुझे लगता है कि कुछ बड़ी तकनीकी समस्या में कमी है," मेरे साथ एक साक्षात्कार में रूसी विज्ञान अकादमी के अंतरिक्ष अनुसंधान संस्थान के वैज्ञानिक सचिव, भौतिक और गणितीय विज्ञान के डॉक्टर अलेक्जेंडर ज़खारोव ने कहा। - शायद इसी वजह से हाल ही में थर्मोन्यूक्लियर एनर्जी के लिए चांद पर हीलियम-3 के उत्पादन की ये सारी बातें उठीं। यदि चंद्रमा खनिजों का एक स्रोत है, और वहां से इस हीलियम -3 को ले जाने के लिए, लेकिन पृथ्वी पर पर्याप्त ऊर्जा नहीं है ... यह सब समझ में आता है, यह बहुत सुंदर लगता है। और इसके लिए प्रभावशाली लोगों को धन आवंटित करने के लिए राजी करना शायद आसान है। मुझे ऐसा लगता है"।

लेकिन मुद्दा यह है कि वर्तमान में पृथ्वी पर कोई तकनीक नहीं है - और कम से कम अगले 50 वर्षों में, थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया में जलती हुई हीलियम -3 के प्रकट होने की उम्मीद नहीं है। ऐसे रिएक्टर का ड्राफ्ट डिजाइन भी नहीं है। अंतर्राष्ट्रीय थर्मोन्यूक्लियर रिएक्टर ITER, जो वर्तमान में फ्रांस में निर्माणाधीन है, को हाइड्रोजन आइसोटोप - ड्यूटेरियम और ट्रिटियम को "बर्न" करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। थर्मोन्यूक्लियर रिएक्शन के "इग्निशन" का परिकलित तापमान 100-200 मिलियन डिग्री है। हीलियम-3 का उपयोग करने के लिए, तापमान परिमाण का एक क्रम या दो अधिक होना चाहिए।

तो, रूस के सबसे बड़े रॉकेट और अंतरिक्ष निगम के प्रमुख, निकोलाई सेवस्त्यानोव, अभिव्यक्ति को क्षमा करें, हमारे दिमाग को अपने हीलियम -3 के साथ पाउडर कर रहे हैं? नहीं लग रहा है। किस लिए!?

"अंतरिक्ष उद्योग स्वाभाविक रूप से इतनी बड़ी और महंगी परियोजना में रुचि रखता है," अलेक्जेंडर ज़खारोव कहते हैं। "लेकिन इसके व्यावहारिक उपयोग के संदर्भ में, यह बिल्कुल स्पष्ट है कि यह समय से पहले है।"

हीलियम -3 परियोजना को लागू करने के लिए, चंद्रमा की अतिरिक्त खोज के लिए एक विशेष कार्यक्रम बनाना आवश्यक है, अंतरिक्ष यान के एक पूरे स्क्वाड्रन को लॉन्च करना, हीलियम -3 के उत्पादन के साथ मुद्दों को हल करना, इसके प्रसंस्करण ... यह देश को बर्बाद कर देगा किसी भी एसडीआई से भी बदतर।

"मैं यह नहीं कहना चाहता कि वैज्ञानिक दृष्टिकोण से चंद्रमा पूरी तरह से बंद है - वहां वैज्ञानिक कार्य भी हैं," अलेक्जेंडर ज़खारोव पर जोर दिया। - लेकिन, जैसा कि वे कहते हैं, यह कदम दर कदम किया जाना चाहिए, मैं अन्य वैज्ञानिक कार्यों के बारे में नहीं भूलता। और फिर हम किसी तरह दूर भागे: जैसे ही अमेरिकियों ने मंगल पर मानवयुक्त उड़ान के कार्यक्रम की घोषणा की, हम तुरंत घोषणा करते हैं कि हम भी ऐसा करने के लिए तैयार हैं। हमने चंद्र कार्यक्रमों के बारे में सुना - चलो यह भी करते हैं ... हमारे पास कोई जानबूझकर, संतुलित, रणनीतिक राष्ट्रीय कार्य नहीं है।

यहां हम फिर से वहीं हैं जहां हमने शुरू किया था, सामरिक राष्ट्रीय कार्य के लिए। परेशानी यह है कि, अमेरिकियों के विपरीत, हम अपनी कल्पना से इतने सीमित नहीं हैं - इसके साथ, जैसा कि निकोलाई सेवस्त्यानोव के बयान से पता चलता है, हमारे साथ सब कुछ क्रम में है। लेकिन सबसे मामूली अनुमानों के अनुसार, हीलियम -3 कार्यक्रम (चलो इसे कहते हैं), सबसे रूढ़िवादी अनुमानों के अनुसार, पांच साल के शोध के लिए 5 बिलियन डॉलर की आवश्यकता होगी।

विशुद्ध रूप से वैज्ञानिक दृष्टिकोण से, टोकमाक्स पर आधारित संलयन की समस्या में, अंतर्राष्ट्रीय प्रायोगिक रिएक्टर ITER के निर्माण के निर्णय के बावजूद, कुछ ठहराव रहा है। (हालांकि, यह एक अलग चर्चा का विषय है।) मुझे ऐसा लगता है कि प्रभावशाली थर्मोन्यूक्लियर लॉबी के कुछ हिस्से के लिए हीलियम -3 समस्या पुनर्जीवन और पेशेवर महत्वाकांक्षाओं की प्राप्ति के लिए एक नया स्थान है।

इतना ही नहीं - और यह काफी सनसनीखेज बात है, और एकमात्र कारण मैंने इसके साथ अपना लेख शुरू नहीं किया - जैसा कि हमें एयरोस्पेस उद्योग के एक विशेषज्ञ द्वारा बताया गया था, रूसी परियोजना पर प्रकाश हीलियम आइसोटोप की निकासी के लिए चंद्रमा को 1 बिलियन डॉलर आवंटित किया गया है! कथित तौर पर यह पैसा अमेरिकी मूल का है।

इस तरह के संयोजन की सभी पेचीदगियों के बावजूद, इसमें अंत काफी सफलतापूर्वक मिलते हैं। हाल ही में घोषित चंद्र आधार कार्यक्रम के लिए $ 104 बिलियन सुरक्षित करने के लिए, यूएस नेशनल एरोनॉटिक्स एंड स्पेस एजेंसी को यह दिखाना पड़ा कि "रणनीतिक प्रतियोगी" भी अलर्ट पर थे। यही है, "रूसी" अरब, एक तरह से, नासा की ऊपरी लागत है ... इसलिए रूस में हीलियम -3 उत्पादन में रुचि की वृद्धि, तर्कसंगत उद्देश्यों से अक्षम्य है।

अगर यह सच है तो एक बार फिर हम सभी को फिजिक्स टुडे पत्रिका में दस साल पहले प्रकाशित सूत्र की वैधता को सत्यापित करना होगा। यहाँ यह है: "वैज्ञानिक सत्य के उदासीन साधक नहीं हैं, बल्कि वैज्ञानिक प्रभाव के लिए एक भयंकर प्रतियोगिता में भाग लेते हैं, जिसके विजेता बैंक को तोड़ते हैं।"