Еще одним наиболее важным преимуществом этой реакции является то, что поскольку протоны — заряженные частицы, а электрический ток — это поток заряженных частиц, становится возможным прямое преобразование термоядерной энергии в электрическую, минуя тепловое преобразование. Это позволяет использовать в случае гелия-3 гораздо более эффективные инженерные решения для отбора энергии и осуществить непосредственное преобразование энергии заряженных частиц в электроэнергию с очень высоким КПД (80-85%).

 

Однако при этом необходимо решить вопрос добычи термоядерного топлива ³He в промышленных масштабах. На Земле отсутствуют достаточные запасы ³Не. Это связано с тем, что магнитное поле Земли экранирует попадание «солнечного ветра», содержащего ³Не, на поверхность Земли.

 

Одним из возможных способов решения этого вопроса может стать добыча гелия-3 на телах космического пространства. Использование достижений космической техники может сделать космическую технологию добычи гелия-3 экономически конкурентоспособной по сравнению с другими возможными вариантами. Исходной предпосылкой является значительно более высокая концентрация гелия-3 в поверхностных породах Луны, нежели в Земной коре и атмосфере.

 

Прогнозируемые запасы гелия-3 на Луне весьма значительны, и, как показано в ряде работ, доставка гелия-3 с Луны возможна не только технически, но и, по-видимому, энергетически выгодна и экономически оправдана.

 

Существующие в настоящее время концепции внеземной добычи гелия-3 ориентированы на переработку лунного грунта. При разработке таких проектов может использоваться идеология наземного добывающего оборудования с поправкой на размещение его на поверхности Луны, поскольку на Луне существует заметная гравитация, высокий вакуум и возможность получения ночью низких температур. Процесс добычи гелия-3 на Луне должен включать следующие стадии:

— добычу поверхностного слоя грунта;

— десорбцию гелия из лунного грунта путем нагрева;

— разделение изотопов гелия-3 и гелия-4;

— доставку на Землю гелия-3.

 

По оценкам полная затрата энергии на поставку гелия-3 составит 2,4×10⁶ МДж/кг. Если учесть, что при термоядерном сжигании гелия-3 выделяется энергия 6,0×10⁸ МДж/кг, то выигрыш по энергии получается в 250 раз. Этот выигрыш стоит сравнить с тем, что при сжигании урана в ядерных реакторах выигрыш в 20 раз, а при сжигании угля — в 16 раз. Может оказаться так, что по энергетическому эквиваленту лунный гелий-3 дешевле земного каменного угля.

 

При возможности добычи гелия-3 на Луне (или других небесных телах) термоядерная энергетика на основе гелия-3 по сравнению с использованием имеющегося на Земле D-T (дейтерий-тритиевого) топлива позволит:

— примерно в 30 раз снизить нейтронный поток от термоядерного реактора;

— существенно снизить радиационную опасность энергетики, так как освободит от манипуляций с большим количеством радиоактивного трития;

— поднять КПД производства электроэнергии и уменьшить тепловые выбросы;

— сделать термоядерную энергетику экономически выгодной.

Найти на unnatural: Технологии комплексы добычи переработки полезных ископаемых Луны Часть