Çin’in robotik Chang’E-5 Ay görevinde füzyon yakıtı olabilecek Changesite-(Y) adı verilen yeni bir mineral keşfedildi. Ay’dan getirilen bazalt minerallerinin analizi sırasında, bulunan şeffaf kristalde nadir helyum-3 izotopu bulundu.
Çin Ulusal Uzay İdaresi ve Çin Atom Enerjisi Kurumu’nun, geçen hafta yaptığı ortak duyuruda Çin, Ay’da keşfedilen ilk yeni mineralini ve insanlık tarafından bugüne kadar keşfedilen altıncısını kutladı.
2020’de Chang’E-5 Ay görevinde Dünya’ya getirilen 1,731 gramlık ay numunelerinde bulunan yeni mineral, Uluslararası Mineraloji Birliği tarafından onaylandı. Bu ay taşları 1976’dan beri Dünya’ya getirilen ilk örnekler olma özelliğini taşıyor.
Yeni keşfedilen kristal 10 mikron çapındadır. Bu ay tozunun analizinde bir miktar helyum-3 ekstrakte edildi.
Helyum-3 nükleer füzyon için geleceğin yakıtı olarak görülüyor. 2 proton ve bir nötron içeren helyum-3’ün bugüne kadar bilinen tüm izotoplar içinde en stabil izotop olduğu düşünülüyor. Teorik açıdan 1 gram helyum-3 ile yapılabilecek döteryum-helyum-3 füzyon reaksiyonundan 164.3 megavat/saat enerji üretilebileceği düşünülüyor. Ayrıca helyum-3 ve reaksiyon ürünlerinin hiçbiri radyoaktif olmadığından, döteryum-trityum reaksiyonundaki gibi nükleer atıklar oluşmuyor.
Fakat helyum-3 füzyon reaktörleri, trityum reaktörlerine göre daha yüksek sıcaklıklar gerektirdiğinden, Dünya’da helyum-3 çok nadir bulunuyor ve izolasyon oldukça zor. Normalde savaş başlıklarındaki trityumun bozunmasıyla yılda ancak 15 kg kadar helyum-3 üretilebilir. Dünya’nın atmosferinde ise doğal olarak bulunan helyum miktarı 1 trilyonda 7,2. Buna rağmen bu miktarlarda ekstraksiyon nerdeyse imkansız. Ayrıca Dünya’nın mantosundaki ilkel gazlardan elde etmek mümkün olsa da bu gazlar ulaşılamayacak kadar derinlerde yer alıyor.
ABD’da nükleer maddeleri tespit eden nötron dedektörlerinde kullanılmaya başladığından, fiyatı gram başına 17,540 dolara çıktı.
Ay yüzeyinde 1,1 milyon metrik ton helyum-3 olduğuna inanılıyor. Tahmini rezervin 1,5 katrilyon dolar ettiği söylenebilir. Çin Ay Programı Başkanı Ouyang Ziyuan, her yıl aya yapılacak 3 uçuşla tüm dünyaya yetecek kadar füzyon yakıtı elde edilebileceğini iddia ediyor.
Tabii ki, Ay’da bir maden kurmanın maliyeti astronomik olmakla beraber ,büyük bir operasyon gerektirecek. Ay toprağındaki en yüksek tahmini helyum-3 konsantrasyonu milyarda 50 parça (50ppb)civarındadır (Çin, örneklerinde keşfettiği konsantrasyonları yayınlamamıştır) bu nedenle bunun tek bir gramını elde etmek için muhtemelen 150 ton regolit işlemeniz gerekir. Sonrasında bu madeni dünyaya götürmenin bir maliyeti olacaktır.
Tabi füzyon reaktörlerinin çalıştırmak için de inanılmaz enerjiler gerekiyor. Helyum-3 füzyonu için 600 milyon derece gerekirken, hidrojen-bor füzyonu için 1 milyar derece gerekecektir. Her şeye rağmen, Çin ayda helyum madenciliğini araştırmayı kafasına koymuş görünüyor.
Changesite-(Y) ve helyum-3 duyurularından sonra, Çin Ulusal Uzay İdaresi sonraki 4.faz için, 3 yeni ay görevine devlet onayı verdiğini açıkladı. Shine’a göre, 2024 gibi erken bir tarihte fırlatılmaya başlaması beklenen Chang’E 6, 7 ve 8, Ay’ın güney kutbunu keşfedecek ve Uluslararası Ay Araştırma İstasyonu için ana yapıyı inşa edecek.
Kaynaklar: China National Nuclear Corporation, China News, Global Times, Xinhua