stringtranslate.com

Гелий-3

Гелий-3 ( 3 He [1] [ 2] см. также гелион ) — лёгкий, стабильный изотоп гелия с двумя протонами и одним нейтроном . (Напротив, наиболее распространённый изотоп, гелий-4 , имеет два протона и два нейтрона.) Гелий-3 и протий (обычный водород ) — единственные стабильные нуклиды с большим количеством протонов, чем нейтронов. Он был открыт в 1939 году.

Гелий-3 встречается как первичный нуклид , вырываясь из земной коры в ее атмосферу и в открытый космос на протяжении миллионов лет. Он также считается естественным нуклеогенным и космогенным нуклидом , который образуется при бомбардировке лития естественными нейтронами, которые могут высвобождаться при спонтанном делении и ядерных реакциях с космическими лучами . Некоторое количество, обнаруженное в земной атмосфере, является остатком испытаний ядерного оружия в атмосфере и под водой .

Ядерный синтез с использованием гелия-3 уже давно рассматривается как желательный будущий источник энергии . Синтез двух его атомов будет безнейтронным , не высвобождающим опасное излучение традиционного синтеза или требующим гораздо более высоких температур. [3] Процесс может неизбежно создать другие реакции, которые сами по себе могут привести к тому, что окружающий материал станет радиоактивным. [4]

Считается, что гелий-3 более распространен на Луне, чем на Земле, поскольку он откладывался в верхнем слое реголита солнечным ветром в течение миллиардов лет [5] , хотя его содержание все еще ниже, чем в газовых гигантах Солнечной системы . [6] [7]

История

Существование гелия-3 впервые было предложено в 1934 году австралийским ядерным физиком Марком Олифантом, когда он работал в Кавендишской лаборатории Кембриджского университета . Олифант проводил эксперименты, в которых быстрые дейтроны сталкивались с дейтронными мишенями (кстати, это была первая демонстрация ядерного синтеза ). [8] Выделение гелия-3 впервые было осуществлено Луисом Альваресом и Робертом Корногом в 1939 году. [9] [10] Гелий-3 считался радиоактивным изотопом , пока его не обнаружили в образцах природного гелия, который в основном состоит из гелия-4 , взятых как из земной атмосферы, так и из скважин природного газа . [11]

Физические свойства

Из-за своей низкой атомной массы 3,016  а.е.м. гелий-3 имеет некоторые физические свойства, отличные от свойств гелия-4, масса которого 4,0026 а.е.м. Из-за слабого индуцированного диполь-дипольного взаимодействия между атомами гелия их микроскопические физические свойства в основном определяются их нулевой энергией . Кроме того, микроскопические свойства гелия-3 приводят к тому, что он имеет более высокую нулевую энергию, чем гелий-4. Это означает, что гелий-3 может преодолевать диполь-дипольные взаимодействия с меньшей тепловой энергией , чем гелий-4.

Квантово -механические эффекты в гелии-3 и гелии-4 существенно различаются, поскольку при наличии двух протонов , двух нейтронов и двух электронов гелий-4 имеет общий спин , равный нулю, что делает его бозоном , но при наличии на один нейтрон меньше гелий-3 имеет общий спин, равный половине, что делает его фермионом .

Чистый газ гелий-3 кипит при 3,19 К по сравнению с гелием-4 при 4,23 К, и его критическая точка также ниже при 3,35 К по сравнению с гелием-4 при 5,2 К. Гелий-3 имеет менее половины плотности гелия-4, когда он находится в точке кипения: 59 г/л по сравнению со 125 г/л гелия-4 при давлении в одну атмосферу. Его скрытая теплота испарения также значительно ниже и составляет 0,026 кДж/моль по сравнению с 0,0829 кДж/моль гелия-4. [12] [13]

Сверхтекучесть

Фазовая диаграмма гелия-3. ОЦК - объемноцентрированная кубическая кристаллическая решетка.

Важным свойством гелия-3, которое отличает его от более распространенного гелия-4, является то, что его ядро ​​является фермионом, поскольку содержит нечетное число частиц со спином 1 ⁄ 2. Ядра гелия-4 являются бозонами , содержащими четное число частиц со спином 1 ⁄ 2. Это является прямым результатом правил сложения для квантованного углового момента. При низких температурах (около 2,17 К) гелий-4 претерпевает фазовый переход : часть его переходит в сверхтекучую фазу , которую можно грубо понимать как тип конденсата Бозе-Эйнштейна . Такой механизм недоступен для атомов гелия-3, которые являются фермионами. Многие предполагали, что гелий-3 также мог бы стать сверхтекучим при гораздо более низких температурах, если бы атомы образовали пары, аналогичные парам Купера в теории сверхпроводимости БКШ . Каждую пару Купера , имеющую целый спин, можно рассматривать как бозон. В 1970-х годах Дэвид Ли , Дуглас Ошерофф и Роберт Коулман Ричардсон открыли два фазовых перехода вдоль кривой плавления, которые вскоре были признаны двумя сверхтекучими фазами гелия-3. [14] [15] Переход в сверхтекучее состояние происходит при 2,491 милликельвина на кривой плавления. За свое открытие они были удостоены Нобелевской премии по физике 1996 года. Алексей Абрикосов , Виталий Гинзбург и Тони Леггетт получили Нобелевскую премию по физике 2003 года за свою работу по уточнению понимания сверхтекучей фазы гелия-3. [16]

В нулевом магнитном поле существуют две различные сверхтекучие фазы 3 He, A-фаза и B-фаза. B-фаза — это низкотемпературная фаза низкого давления, которая имеет изотропную энергетическую щель. A-фаза — это фаза более высокой температуры и давления, которая дополнительно стабилизируется магнитным полем и имеет два точечных узла в своей щели. Наличие двух фаз является явным указанием на то, что 3 He является необычной сверхтекучей жидкостью (сверхпроводником), поскольку наличие двух фаз требует нарушения дополнительной симметрии, отличной от калибровочной симметрии. Фактически, это p -волновая сверхтекучая жидкость со спином один, S = 1, и угловым моментом один, L = 1. Основное состояние соответствует полному угловому моменту ноль, J = S + L = 0 (векторное сложение). Возбужденные состояния возможны с ненулевым полным угловым моментом, J > 0, которые являются возбужденными парными коллективными модами. Из-за чрезвычайной чистоты сверхтекучего 3 He (поскольку все материалы, за исключением 4 He, затвердели и опустились на дно жидкого 3 He, а любой 4 He полностью разделился на фазы, это самое чистое состояние конденсированного вещества), эти коллективные моды были изучены с гораздо большей точностью, чем в любой другой нетрадиционной парной системе.

Естественное изобилие

Земное изобилие

3 He — это первичное вещество в мантии Земли , которое, как полагают, попало в ловушку Земли во время формирования планет. Соотношение 3 He к 4 He в земной коре и мантии меньше, чем оценки состава солнечного диска, полученные из метеоритных и лунных образцов, при этом земные материалы обычно содержат более низкие соотношения 3 He/ 4 He из-за образования 4 He в результате радиоактивного распада.

3 He имеет космологическое отношение 300 атомов на миллион атомов 4 He (ат. ppm), [17] что приводит к предположению, что первоначальное отношение этих первичных газов в мантии было около 200-300 ppm, когда образовалась Земля. На протяжении истории Земли альфа-частичный распад урана, тория и других радиоактивных изотопов генерировал значительные количества 4 He, так что только около 7% гелия, который сейчас находится в мантии, является первичным гелием, [17] снижая общее отношение 3 He/ 4 He до примерно 20 ppm. Отношения 3 He/ 4 He сверх атмосферного указывают на вклад 3 He из мантии. В источниках земной коры преобладает 4 He, образующийся в результате радиоактивного распада.

Соотношение гелия-3 к гелию-4 в природных источниках Земли сильно варьируется. [18] [19] Было обнаружено, что образцы литиевой руды сподумена из шахты Эдисон, Южная Дакота, содержат 12 частей гелия-3 на миллион частей гелия-4. Образцы из других шахт показали 2 части на миллион. [18]

Гелий также присутствует в количестве до 7% в некоторых источниках природного газа [20], а крупные источники содержат более 0,5% (выше 0,2% делает его рентабельным для извлечения). [21] Было обнаружено, что доля 3 He в гелии, отделенном от природного газа в США, составляет от 70 до 242 частей на миллиард. [22] [23] Таким образом, запасы США в 2002 году в размере 1 миллиарда нормальных м 3 [21] содержали бы около 12–43 килограммов (26–95 фунтов) гелия-3. По словам американского физика Ричарда Гарвина , около 26 кубических метров (920 кубических футов) или почти 5 килограммов (11 фунтов) 3 He ежегодно доступны для отделения из потока природного газа в США. Если бы процесс выделения 3He мог использовать в качестве сырья сжиженный гелий, обычно используемый для транспортировки и хранения больших количеств, оценки дополнительных затрат на энергию варьировались бы от 34 до 300 долларов за литр (от 150 до 1360 долларов за имп галлон) NTP, без учета стоимости инфраструктуры и оборудования. [22] Предполагается, что годовой объем добычи газа в Алжире составляет 100 миллионов нормальных кубических метров [21] , и это будет содержать от 7 до 24 кубических метров (от 250 до 850 кубических футов) гелия-3 (примерно от 1 до 4 килограммов (от 2,2 до 8,8 фунта)) при условии аналогичной доли 3He .

3 He также присутствует в атмосфере Земли . Природная распространенность 3 He в природном гелии составляет 1,38 × 10−6 (1,38 частей на миллион). Парциальное давление гелия в атмосфере Земли составляет около 0,52 паскаля (7,5 × 10 −5  фунтов на квадратный дюйм), и, таким образом, гелий составляет 5,2 частей на миллион от общего давления (101325 Па) в атмосфере Земли, а 3 He, таким образом, составляет 7,2 частей на триллион атмосферы. Поскольку атмосфера Земли имеет массу около 5,14 × 10 18 килограммов (1,133 × 10 19  фунтов), [24] масса 3 He в атмосфере Земли является произведением этих чисел, или около 37 000 тонн (36 000 длинных тонн; 41 000 коротких тонн) 3 He. (На самом деле эффективное значение в десять раз меньше, поскольку указанные выше ppm являются ppmv, а не ppmw. Необходимо умножить на 3 (молекулярную массу гелия-3) и разделить на 29 (среднюю молекулярную массу атмосферы), что дает 3828 тонн (3768 длинных тонн; 4220 коротких тонн) гелия-3 в атмосфере Земли.)

3 He производится на Земле из трех источников: расщепление лития , космические лучи и бета-распад трития ( 3 H). Вклад космических лучей незначителен во всех материалах, за исключением самых старых реголитов, а реакции расщепления лития вносят меньший вклад, чем производство 4 He путем испускания альфа-частиц .

Общее количество гелия-3 в мантии может находиться в диапазоне от 0,1 до 1 мегатонны (от 98 000 до 984 000 длинных тонн; от 110 000 до 1 100 000 коротких тонн). Большая часть мантии недоступна напрямую. Часть гелия-3 просачивается через глубокие горячие точки вулканов, такие как вулканы Гавайских островов , но только 300 граммов (11 унций) в год выбрасывается в атмосферу. Срединно-океанические хребты выбрасывают еще 3 килограмма в год (8,2 г/день). Вокруг зон субдукции различные источники производят гелий-3 в месторождениях природного газа , которые, возможно, содержат тысячу тонн гелия-3 (хотя их может быть 25 тысяч тонн, если все древние зоны субдукции имеют такие месторождения). Виттенберг подсчитал, что источники природного газа в земной коре Соединенных Штатов могут иметь всего полтонны. [25] Виттенберг процитировал оценку Андерсона о еще 1200 тоннах (1200 длинных тонн; 1300 коротких тонн) частиц межпланетной пыли на дне океана. [26] В исследовании 1994 года извлечение гелия-3 из этих источников потребляет больше энергии, чем выделилось бы при термоядерном синтезе. [27]

Поверхность Луны

См. Внеземная добыча или Лунные ресурсы

Солнечная туманность (первичная) обилие

Одной из ранних оценок изначального соотношения 3 He к 4 He в солнечной туманности было измерение их соотношения в атмосфере Юпитера, измеренное масс-спектрометром зонда Galileo, входящего в атмосферу. Это соотношение составляет около 1:10 000, [28] или 100 частей 3 He на миллион частей 4 He. Это примерно то же самое соотношение изотопов, что и в лунном реголите , который содержит 28 ppm гелия-4 и 2,8 ppb гелия-3 (что находится на нижнем пределе фактических измерений образцов, которые варьируются от примерно 1,4 до 15 ppb). Земные соотношения изотопов ниже в 100 раз, в основном из-за обогащения запасов гелия-4 в мантии миллиардами лет альфа-распада урана , тория , а также продуктов их распада и вымерших радионуклидов .

Человеческое производство

Распад трития

Практически весь гелий-3, используемый сегодня в промышленности, производится в результате радиоактивного распада трития , учитывая его крайне низкую распространенность в природе и его очень высокую стоимость.

Производство, продажа и распространение гелия-3 в Соединенных Штатах управляются Программой по изотопам Министерства энергетики США (DOE). [29]

В то время как тритий имеет несколько различных экспериментально определенных значений периода полураспада , NIST перечисляет4500 ± 8 дн. (12,32 ± 0,02 года ). [30] Он распадается на гелий-3 посредством бета-распада, как в этом ядерном уравнении:

Среди общей выделившейся энергии18,6 кэВ , доля кинетической энергии электрона варьируется, в среднем составляя5,7 кэВ , в то время как остальная энергия уносится почти необнаружимым электронным антинейтрино . Бета-частицы трития могут проникать только на глубину около 6,0 миллиметров (0,24 дюйма) воздуха, и они не способны проходить через мертвый внешний слой человеческой кожи. [31] Необычно низкая энергия, выделяемая при бета-распаде трития, делает этот распад (наряду с распадом рения-187 ) подходящим для абсолютных измерений массы нейтрино в лабораторных условиях (последний эксперимент — KATRIN ).

Низкая энергия излучения трития затрудняет обнаружение соединений, меченных тритием, за исключением использования жидкостного сцинтилляционного счетчика .

Тритий — радиоактивный изотоп водорода, который обычно получается при бомбардировке лития-6 нейтронами в ядерном реакторе. Ядро лития поглощает нейтрон и распадается на гелий-4 и тритий. Тритий распадается на гелий-3 с периодом полураспада12,3 года , поэтому гелий-3 можно получить, просто храня тритий, пока он не подвергнется радиоактивному распаду. Поскольку тритий образует стабильное соединение с кислородом ( тритиевая вода ), а гелий-3 — нет, процесс хранения и сбора может непрерывно собирать материал, который выделяется из хранимого материала.

Тритий является критически важным компонентом ядерного оружия , и исторически он производился и складировался в первую очередь для этого применения. Распад трития в гелий-3 снижает взрывную мощность термоядерной боеголовки, поэтому периодически накопленный гелий-3 необходимо удалять из резервуаров боеголовки и трития в хранилище. Гелий-3, удаленный в ходе этого процесса, продается для других применений.

На протяжении десятилетий это было и остается основным источником гелия-3 в мире. [32] С момента подписания Договора СНВ-1 в 1991 году количество ядерных боеголовок, которые хранятся готовыми к использованию, сократилось. [33] [34] Это сократило количество гелия-3, доступного из этого источника. Запасы гелия-3 еще больше сократились из-за возросшего спроса, [22] в первую очередь для использования в детекторах нейтронного излучения и медицинских диагностических процедурах. Промышленный спрос США на гелий-3 достиг пика в 70 000 литров (15 000 имп галлонов; 18 000 галлонов США) (приблизительно 8 килограммов (18 фунтов)) в год в 2008 году. Цена на аукционе, исторически составлявшая около 100 долларов за литр (450 долларов за имп галлон), достигла 2 000 долларов за литр (9 100 долларов за имп галлон). [35] С тех пор спрос на гелий-3 снизился до примерно 6000 литров (1300 имп галлонов; 1600 галлонов США) в год из-за высокой стоимости и усилий DOE по его переработке и поиску заменителей. Если предположить плотность 114 граммов на кубический метр (0,192 фунта/куб ярд) при цене 100 долларов за литр, гелий-3 будет примерно в тридцатую часть дороже трития (примерно 880 долларов за грамм (25 000 долларов за унцию) против примерно 30 000 долларов за грамм (850 000 долларов за унцию)), а при цене 2000 долларов за литр гелий-3 будет примерно в два раза дороже трития (17 540 долларов за грамм (497 000 долларов за унцию) против 30 000 долларов за грамм (850 000 долларов за унцию)).

Министерство энергетики США осознало растущий дефицит как трития, так и гелия-3 и начало производить тритий путем облучения литием на атомной электростанции Watts Bar компании Tennessee Valley Authority в 2010 году. [22] В этом процессе выгорающие поглотительные стержни, вырабатывающие тритий (TPBAR), содержащие литий в керамической форме, вставляются в реактор вместо обычных борных регулирующих стержней [36]. Периодически TPBAR заменяют, а тритий извлекают.

В настоящее время только два коммерческих ядерных реактора (атомная электростанция Watts Bar, блоки 1 и 2) используются для производства трития, но процесс может быть, при необходимости, значительно расширен для удовлетворения любого мыслимого спроса, просто используя больше энергетических реакторов страны [ требуется ссылка ] . Значительные количества трития и гелия-3 могут также быть извлечены из тяжеловодного замедлителя в ядерных реакторах CANDU . [22] [37] Индия и Канада, две страны с крупнейшим парком тяжеловодных реакторов , известны тем, что извлекают тритий из тяжелой воды замедлителя/теплоносителя, но этих количеств недостаточно для удовлетворения мирового спроса как на тритий, так и на гелий-3.

Поскольку тритий также непреднамеренно производится в различных процессах в легководных реакторах (подробности см. в статье о тритии), извлечение из этих источников может быть еще одним источником гелия-3. Если взять за основу ежегодный выброс трития (по данным за 2018 год) на перерабатывающем предприятии La Hague , то выбрасываемых объемов (31,2 грамма (1,10 унции) в La Hague) недостаточно для удовлетворения спроса, даже если будет достигнуто 100% восстановление.

Использует

Спиновое эхо гелия-3

Гелий-3 можно использовать для проведения экспериментов по спиновому эху в области динамики поверхности , которые проводятся в Группе физики поверхности Кавендишской лаборатории в Кембридже и на химическом факультете Университета Суонси .

Обнаружение нейтронов

Гелий-3 является важным изотопом в приборах для обнаружения нейтронов . Он имеет высокое сечение поглощения для пучков тепловых нейтронов и используется в качестве конвертирующего газа в детекторах нейтронов. Нейтрон преобразуется посредством ядерной реакции

n + 3 He → 3 H + 1 H + 0,764 МэВ

в заряженные частицы ионы трития (T, 3 H) и ионы водорода , или протоны (p, 1 H), которые затем обнаруживаются путем создания облака заряда в останавливающем газе пропорционального счетчика или трубки Гейгера-Мюллера . [40]

Более того, процесс поглощения сильно зависит от спина , что позволяет спин-поляризованному объему гелия-3 передавать нейтроны с одним компонентом спина, поглощая другой. Этот эффект используется в анализе поляризации нейтронов, технике, которая исследует магнитные свойства вещества. [41] [42] [43] [44]

Министерство внутренней безопасности США надеялось развернуть детекторы для обнаружения контрабандного плутония в транспортных контейнерах по их нейтронным выбросам, однако всемирный дефицит гелия-3 после сокращения производства ядерного оружия со времен Холодной войны в некоторой степени помешал этому. [45] По состоянию на 2012 год Министерство внутренней безопасности определило, что коммерческие поставки бора-10 поддержат преобразование его инфраструктуры обнаружения нейтронов в эту технологию. [46]

Криогеника

Гелиевый -3 холодильник использует гелий-3 для достижения температур от 0,2 до 0,3 кельвина . Растворный холодильник использует смесь гелия-3 и гелия-4 для достижения криогенных температур всего в несколько тысячных кельвина . [47]

Медицинская визуализация

Ядра гелия-3 имеют собственный ядерный спин 1 ⁄ 2 и относительно высокое магнитогирическое отношение . Гелий-3 может быть гиперполяризован с использованием неравновесных средств, таких как спин-обменная оптическая накачка. [48] Во время этого процесса циркулярно поляризованный инфракрасный лазерный свет, настроенный на соответствующую длину волны, используется для возбуждения электронов в щелочном металле , таком как цезий или рубидий, внутри герметичного стеклянного сосуда. Угловой момент передается от электронов щелочного металла к ядрам благородного газа посредством столкновений. По сути, этот процесс эффективно выравнивает ядерные спины с магнитным полем для усиления сигнала ЯМР . Затем гиперполяризованный газ может храниться при давлении 10 атм в течение 100 часов. После вдыхания газовые смеси, содержащие гиперполяризованный газ гелий-3, можно визуализировать с помощью МРТ-сканера для получения анатомических и функциональных изображений вентиляции легких. Эта техника также способна создавать изображения дыхательных путей, определять невентилируемые дефекты, измерять парциальное давление кислорода в альвеолах и измерять соотношение вентиляции и перфузии . Эта техника может иметь решающее значение для диагностики и лечения хронических респираторных заболеваний, таких как хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) , эмфизема , муковисцидоз и астма . [49]

Поглотитель радиоэнергии для экспериментов с плазмой токамака

И токамак Alcator C-Mod Массачусетского технологического института , и Joint European Torus (JET) экспериментировали с добавлением небольшого количества гелия-3 в плазму H–D для увеличения поглощения радиочастотной (РЧ) энергии для нагрева ионов водорода и дейтерия, что является «эффектом трех ионов». [50] [51]

Ядерное топливо

3 Он может быть получен путем низкотемпературного плавления (Дп)2 Н + 1 п → 3 He + γ + 4,98 МэВ. Если температура синтеза ниже температуры, необходимой для слияния ядер гелия, в результате реакции образуется альфа-частица высокой энергии, которая быстро приобретает электрон, образуя стабильный легкий ион гелия, который можно использовать непосредственно в качестве источника электроэнергии без образования опасных нейтронов.

Скорость реакции синтеза быстро увеличивается с температурой, пока не достигнет максимума, а затем постепенно упадет. Скорость DT достигает пика при более низкой температуре (около 70 кэВ или 800 миллионов кельвинов) и при более высоком значении, чем другие реакции, обычно рассматриваемые для энергии синтеза.

3 He может быть использован в реакциях синтеза по одной из реакций 2 H + 3 He → 4 He + 1 p + 18,3 МэВ или 3 He + 3 He → 4 He + 2 1 p + 12,86 МэВ.

Обычный процесс синтеза дейтерия + трития (« D–T ») производит энергичные нейтроны, которые делают компоненты реактора радиоактивными с продуктами активации . Привлекательность синтеза гелия-3 проистекает из безнейтронной природы продуктов его реакции. Сам гелий-3 нерадиоактивен. Единственный высокоэнергетический побочный продукт, протон , может быть удержан с помощью электрических и магнитных полей. Импульсная энергия этого протона (созданная в процессе синтеза) будет взаимодействовать с ограничивающим электромагнитным полем, что приведет к прямой генерации чистой электроэнергии. [57]

Из-за более высокого кулоновского барьера температуры, необходимые для синтеза 2 H + 3 He , намного выше, чем для обычного синтеза D–T . Более того, поскольку оба реагента должны быть смешаны вместе для синтеза, будут происходить реакции между ядрами одного и того же реагента, и реакция D–D ( 2 H + 2 H ) действительно производит нейтрон . Скорости реакции меняются в зависимости от температуры, но скорость реакции D– 3 He никогда не превышает 3,56 скорости реакции D–D (см. график). Поэтому синтез с использованием топлива D– 3 He при правильной температуре и обедненной D топливной смеси может производить гораздо более низкий поток нейтронов, чем синтез D–T, но он не является чистым, что сводит на нет некоторые из его основных преимуществ.

Вторая возможность, синтез 3 He с самим собой ( 3 He + 3 He ), требует еще более высоких температур (так как теперь оба реагента имеют заряд +2), и, таким образом, является еще более сложной, чем реакция D- 3 He . Она предлагает теоретическую реакцию, которая не производит нейтронов; произведенные заряженные протоны могут удерживаться в электрических и магнитных полях, что, в свою очередь, напрямую генерирует электричество. Синтез 3 He + 3 He осуществим, как продемонстрировано в лаборатории, и имеет огромные преимущества, но коммерческая жизнеспособность — это вопрос многих лет будущего. [58]

Количество гелия-3, необходимое для замены обычного топлива , существенно по сравнению с имеющимися в настоящее время количествами. Общее количество энергии, произведенной в реакции 2 D + 3 He, составляет 18,4 МэВ , что соответствует примерно 493 мегаватт-часам (4,93×10 8 Вт·ч) на три грамма (один моль ) 3 He . Если бы общее количество энергии можно было преобразовать в электроэнергию с эффективностью 100% (физически невозможно), это соответствовало бы примерно 30 минутам работы гигаваттной электростанции на моль 3 He . Таким образом, годовое производство (по 6 граммов на каждый рабочий час) потребовало бы 52,5 килограмма гелия-3. Количество топлива, необходимое для крупномасштабных приложений, также можно выразить в терминах общего потребления: потребление электроэнергии 107 миллионами домохозяйств США в 2001 году [59] составило 1140 миллиардов кВт·ч (1,14×10 15 Вт·ч). Опять же, предполагая 100% эффективность преобразования, для этого сегмента спроса на энергию в Соединенных Штатах потребуется 6,7 тонн гелия-3 в год, от 15 до 20 тонн в год, учитывая более реалистичную эффективность преобразования от начала до конца. [ необходима цитата ]

Подход второго поколения к контролируемой термоядерной энергии включает в себя объединение гелия-3 и дейтерия, 2 D. Эта реакция производит альфа-частицу и высокоэнергетический протон . Наиболее важным потенциальным преимуществом этой реакции синтеза для производства энергии, а также других приложений является ее совместимость с использованием электростатических полей для управления топливными ионами и протонами синтеза. Высокоскоростные протоны, как положительно заряженные частицы, могут преобразовывать свою кинетическую энергию непосредственно в электричество с помощью твердотельных конверсионных материалов, а также других методов. Потенциальная эффективность преобразования может составлять 70%, поскольку нет необходимости преобразовывать энергию протонов в тепло для приведения в действие турбинного электрогенератора . [ требуется цитата ]

Электростанции He-3

Было много заявлений о возможностях электростанций на гелии-3. По словам сторонников, термоядерные электростанции, работающие на дейтерии и гелии-3, предложат более низкие капитальные и эксплуатационные затраты , чем их конкуренты, из-за меньшей технической сложности, более высокой эффективности преобразования, меньших размеров, отсутствия радиоактивного топлива, отсутствия загрязнения воздуха или воды и только требований по утилизации низкоактивных радиоактивных отходов. Недавние оценки показывают, что для разработки и строительства первой термоядерной электростанции на гелии-3 потребуется около 6 миллиардов долларов инвестиционного капитала . Финансовая безубыточность при сегодняшних оптовых ценах на электроэнергию (5 центов США за киловатт-час ) наступит после того, как пять 1- гигаваттных электростанций будут введены в эксплуатацию, заменив старые обычные электростанции или удовлетворив новый спрос. [60]

Реальность не так однозначна. Самые передовые программы термоядерного синтеза в мире — это инерционный термоядерный синтез (например, National Ignition Facility ) и магнитный термоядерный синтез (например, ITER и Wendelstein 7-X ). В первом случае нет четкой дорожной карты для производства электроэнергии. Во втором случае коммерческое производство электроэнергии не ожидается до 2050 года. [61] В обоих случаях обсуждаемый тип термоядерного синтеза является самым простым: D–T-синтез. Причиной этого является очень низкий кулоновский барьер для этой реакции; для D+ 3 He барьер намного выше, а для 3 He– 3 He он еще выше. Огромная стоимость реакторов, таких как ITER и National Ignition Facility , во многом обусловлена ​​их огромными размерами, однако для масштабирования до более высоких температур плазмы потребуются реакторы гораздо большего размера. Протон 14,7 МэВ и альфа-частица 3,6 МэВ из синтеза D– 3He , плюс более высокая эффективность преобразования, означают, что больше электроэнергии получается на килограмм, чем при синтезе D–T (17,6 МэВ), но не намного больше. Как еще один недостаток, скорости реакции для реакций синтеза гелия-3 не особенно высоки, требуя реактора большего размера или большего количества реакторов для производства того же количества электроэнергии.

В 2022 году компания Helion Energy заявила, что их седьмой прототип термоядерного синтеза (Polaris; полностью профинансирован и находится в стадии строительства по состоянию на сентябрь 2022 года) продемонстрирует «чистую электроэнергию от термоядерного синтеза» и продемонстрирует «производство гелия-3 посредством термоядерного синтеза дейтерия» с помощью «запатентованного высокоэффективного замкнутого топливного цикла». [62]

Альтернативы He-3

Чтобы попытаться обойти эту проблему огромных электростанций, которые могут быть неэкономичными даже с D–T-синтезом, не говоря уже о гораздо более сложном D– 3He -синтезе, был предложен ряд других реакторов – Fusor , Polywell , Focus fusion и многие другие, хотя многие из этих концепций имеют фундаментальные проблемы с достижением чистого прироста энергии и, как правило, пытаются достичь синтеза в условиях теплового неравновесия, что потенциально может оказаться невозможным, [63] и, следовательно, эти долгосрочные программы, как правило, испытывают трудности с получением финансирования, несмотря на их низкие бюджеты. В отличие от «больших» и «горячих» систем синтеза, если бы такие системы работали, они могли бы масштабироваться до более высокобарьерного безнейтронного топлива, и поэтому их сторонники склонны продвигать pB-синтез , который не требует экзотического топлива, такого как гелий-3.

Внеземной

Луна

Материалы на поверхности Луны содержат гелий-3 в концентрациях от 1,4 до 15 ppb в освещенных солнцем областях, [64] [65] и могут содержать концентрации до 50 ppb в постоянно затененных областях. [7] Ряд людей, начиная с Джеральда Кульчински в 1986 году, [66] предлагали исследовать Луну , добывать лунный реголит и использовать гелий-3 для термоядерного синтеза . Из-за низких концентраций гелия-3 любому горнодобывающему оборудованию потребуется перерабатывать чрезвычайно большие объемы реголита (более 150 тонн реголита для получения одного грамма гелия-3). [67]

В некоторых источниках сообщалось, что основной целью первого лунного зонда Индийской организации космических исследований под названием «Чандраян-1» , запущенного 22 октября 2008 года, было картирование поверхности Луны на предмет наличия минералов, содержащих гелий-3. [68] Такая цель не упоминается в официальном списке целей проекта, хотя многие из его научных полезных нагрузок имели приложения, связанные с гелием-3. [69] [70]

Космохимик и геохимик Оуян Цзыюань из Китайской академии наук , который сейчас руководит китайской программой исследования Луны, уже неоднократно заявлял, что одной из главных целей программы будет добыча гелия-3, добыча которого «ежегодно могла бы приносить достаточно топлива для всех людей во всем мире». [71]

В январе 2006 года российская космическая компания РКК «Энергия» объявила, что рассматривает лунный гелий-3 как потенциальный экономический ресурс, добыча которого начнется к 2020 году [72] , если будет найдено финансирование. [73] [74]

Не все авторы считают, что добыча лунного гелия-3 осуществима, или даже что на него будет спрос для термоядерного синтеза. Дуэйн Дэй , пишущий в The Space Review в 2015 году, характеризует добычу гелия-3 с Луны для использования в термоядерном синтезе как магическое мышление о непроверенной технологии и ставит под сомнение осуществимость лунной добычи по сравнению с производством на Земле. [75]

Газовые гиганты

Также предлагалось добывать гелий-3 на газовых гигантах . [76] Например, гипотетический проект межзвездного зонда «Дедал » Британского межпланетного общества был разработан на основе рудников гелия-3 в атмосфере Юпитера .

Смотрите также

Примечания и ссылки

  1. ^ Галли, Д. (сентябрь 2004 г.). «Космическая сага о 3 He». arXiv : astro-ph/0412380v1 .
  2. ^ Лей, Вилли (октябрь 1966 г.). «Запоздалое открытие». Для вашего сведения. Galaxy Science Fiction . стр. 116–127.
  3. ^ Мэтсон, Джон (12 июня 2009 г.). «Является ли научно-фантастическое видение MOON о добыче лунного гелия-3 реальностью?». Scientific American – News Blog . Архивировано из оригинала 30 августа 2017 г. Получено 29 августа 2017 г.
  4. ^ Close, Frank (август 2007 г.). "Fears Over Factoids" (PDF) . Сервер документов ЦЕРН . Physicsworld.com. Архивировано (PDF) из оригинала 22 октября 2017 г. . Получено 8 июля 2018 г. .
  5. ^ Fa WenZhe; Jin YaQiu (декабрь 2010 г.). "Глобальный запас гелия-3 в лунных реголитах, оцененный с помощью многоканального микроволнового радиометра на лунном спутнике Chang-E 1". Архивировано из оригинала 2017-10-11 . Получено 2012-12-12 .
  6. ^ Слюта, Е.Н.; Абдрахимов, А.М.; Галимов, Э.М. (12–16 марта 2007 г.). Оценка вероятных запасов гелия-3 в лунном реголите (PDF) . 38-я конференция по лунной и планетарной науке. стр. 2175. Архивировано (PDF) из оригинала 05.07.2008 . Получено 31.05.2007 .
  7. ^ ab Cocks, FH (2010). " 3 He в постоянно затененных лунных полярных поверхностях". Icarus . 206 (2): 778–779. Bibcode :2010Icar..206..778C. doi :10.1016/j.icarus.2009.12.032.
  8. ^ Олифант, М. Л. Э.; Хартек, П.; Резерфорд, Э. (1934). «Эффекты трансмутации, наблюдаемые с тяжелым водородом». Труды Королевского общества A. 144 ( 853): 692–703. Bibcode : 1934RSPSA.144..692O. doi : 10.1098/rspa.1934.0077 . JSTOR  2935553.
  9. ^ Альварес, Луис; Корног, Роберт (1939). «Гелий и водород массы 3». Physical Review . 56 (6): 613. Bibcode : 1939PhRv...56..613A. doi : 10.1103/PhysRev.56.613.
  10. ^ Альварес, Луис В.; Питер Троуэр, В. (1987). Открывая Альвареса: избранные работы Луиса В. Альвареса с комментариями его учеников и коллег . Издательство Чикагского университета. С. 26–30. ISBN 978-0-226-81304-2.
  11. ^ "Лоуренс и его лаборатория: Эпизод: Продуктивная ошибка". Newsmagazine Publication. 1981. Архивировано из оригинала 2017-05-10 . Получено 2009-09-01 .
  12. ^ Краткое изложение свойств криогена от Teragon, архивировано 09.08.2017 в Wayback Machine Teragon Research, 2005
  13. ^ Chase, CE; Zimmerman, GO (1973). "Измерения PVT и критических индексов He 3 ". Журнал физики низких температур . 11 (5–6): 551. Bibcode : 1973JLTP...11..551C. doi : 10.1007/BF00654447. S2CID  123038029.
  14. ^ Ошерофф, ДД; Ричардсон, РЦ; Ли, ДМ (1972). «Доказательства новой фазы твердого Не3». Physical Review Letters . 28 (14): 885–888. Bibcode : 1972PhRvL..28..885O. doi : 10.1103/PhysRevLett.28.885 .
  15. ^ Ошерофф, DD; Галли, WJ; Ричардсон, RC; Ли, DM (1972). «Новые магнитные явления в жидком Не 3 ниже 3 мК». Physical Review Letters . 29 (14): 920–923. Bibcode : 1972PhRvL..29..920O. doi : 10.1103/PhysRevLett.29.920.
  16. ^ Леггетт, А. Дж. (1972). «Интерпретация последних результатов по Не 3 ниже 3 мК: новая жидкая фаза?». Physical Review Letters . 29 (18): 1227–1230. Bibcode : 1972PhRvL..29.1227L. doi : 10.1103/PhysRevLett.29.1227.
  17. ^ ab Виттенберг 1994
  18. ^ ab Aldrich, LT; Nier, Alfred O. Phys. Rev. 74, 1590 – 1594 (1948). Нахождение He3 в природных источниках гелия. Страница 1592, Таблицы I и II.
  19. ^ Холден, Нормен Э. 1993. Изменение содержания изотопов гелия в природе. копия статьи BNL-49331 "Таблица II. 3 He Распространенность природного газа ... 3 He в ppm ... Aldrich 0,05 – 0,5 ... Sano 0,46 – 22,7", "Таблица V. ... воды ... 3 He в ppm ... 1,6 – 1,8 Восточная часть Тихого океана ... 0,006 – 1,5 Река Манитоба Чалк ... 164 Японское море" (Aldrich измерил гелий из скважин США, Sano из тайваньского газа: Sano, Yuji; Wakita, Hiroshi; Huang, Chin-Wang (сентябрь 1986 г.). "Поток гелия в континентальной части суши, оцененный по соотношению 3 He/ 4 He на севере Тайваня". Nature . 323 (6083): 55–57. Bibcode :1986Natur.323...55S. doi :10.1038/323055a0. ISSN  1476-4687. S2CID  4358031.)
  20. ^ Периодическая таблица WebElements: Профессиональное издание: Гелий: ключевая информация Архивировано 09.05.2008 на Wayback Machine . Webelements.com. Получено 08.11.2011.
  21. ^ abc Smith, DM «любая концентрация гелия выше примерно 0,2 процента считается заслуживающей изучения» ... «правительство США по-прежнему владеет приблизительно 1 миллиардом нм 3 запасов гелия», «Ближний Восток и Северная Африка ... много очень крупных, богатых гелием (до 0,5 процента) месторождений природного газа» (Смит использует нм 3 для обозначения «нормального кубического метра », в других местах называемого «кубическим метром в НТП» )
  22. ^ abcde Shea, Dana A.; Morgan, Daniel (22 декабря 2010 г.). Нехватка гелия-3: предложение, спрос и варианты для Конгресса (PDF) (Отчет). Исследовательская служба Конгресса . 7-5700. Архивировано (PDF) из оригинала 4 марта 2016 г. Получено 23 декабря 2015 г.
  23. ^ Дэвидсон, Томас А.; Эмерсон, Дэвид Э. (1990). Метод и аппаратура для прямого определения гелия-3 в природном газе и гелии (отчет). Бюро горнодобывающей промышленности , Министерство внутренних дел США . Отчет о расследованиях 9302.
  24. ^ Смит, Лесли; Тренберт, Кевин Э. (2005). «Масса атмосферы: ограничение глобального анализа». Журнал климата . 18 (6): 864–875. Bibcode : 2005JCli...18..864T. doi : 10.1175/JCLI-3299.1 . S2CID  16754900.
  25. ^ Виттенберг 1994 стр. 3, Таблица 1; стр. 9.
  26. ^ Виттенберг 1994 Страница A-1 со ссылкой на Андерсона 1993, "1200 метрических тонн"
  27. ^ Виттенберг 1994 Страница A-4 "1 кг ( 3 He), мощность накачки будет 1,13 × 106 МВт/год ... термоядерная энергия, полученная ... 19 МВт/год"
  28. ^ Ниманн, Хассо Б.; Атрея, Сушил К.; Кариньян, Джордж Р.; Донахью, Томас М.; Хаберман, Джон А.; Харпольд, Дэн Н.; Хартл, Ричард Э.; Хантэн, Дональд М.; и др. (1996). «Масс-спектрометр зонда Галилео: состав атмосферы Юпитера». Science . 272 ​​(5263): 846–9. Bibcode :1996Sci...272..846N. doi :10.1126/science.272.5263.846. PMID  8629016. S2CID  3242002.
  29. ^ "Разработка и производство изотопов для исследований и приложений (IDPRA)". Министерство энергетики США, Управление науки . 18 октября 2018 г. Архивировано из оригинала 19 октября 2011 г. Получено 11 января 2019 г.
  30. ^ Лукас, Л. Л. и Унтервегер, М. П. (2000). «Комплексный обзор и критическая оценка периода полураспада трития». Журнал исследований Национального института стандартов и технологий . 105 (4): 541–549. doi :10.6028/jres.105.043. PMC 4877155. PMID  27551621 . 
  31. ^ Паспорт безопасности нуклида: Водород-3. ehso.emory.edu
  32. ^ "Savannah River Tritium Enterprise: Информационный листок" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 2016-12-22 . Получено 2016-03-01 .
  33. ^ Чармиан Шаллер Ускорительное производство трития — это может означать 40 лет работы. Los Alamos Monitor. 1 марта 1998 г.
  34. ↑ Science for Democratic Action Vol. 5 No. 1 Архивировано 27 сентября 2006 г. на Wayback Machine . IEER. Получено 08 ноября 2011 г.;
  35. ^ Физические проекты рухнули из-за отсутствия гелия-3. Spectrum.ieee.org. Получено 08.11.2011.
  36. ^ Производство трития. Архивировано 27 августа 2016 г. в Комиссии по ядерному регулированию Wayback Machine , 2005 г.
  37. ^ CA 2810716, Sur, Bhaskar; Rodrigo, Lakshman & Didsbury, Richard, «Система и метод сбора газа 3 He из ядерных реакторов на тяжелой воде», опубликовано 30 сентября 2013 г., выпущено в 2013 г.  Архивировано 23 декабря 2015 г. на Wayback Machine
  38. ^ "Основная политика по обращению с очищенной водой ALPS" (PDF) . Министерство экономики, торговли и промышленности. 13 апреля 2021 г.
  39. ^ «2020년도 원전주변 환경방사능 조사 및 평가보고서» [Отчет о радиационном обследовании и оценке окружающей среды вокруг атомной электростанции за 2020 год]. Корейская гидро- и атомная энергетика. 26 апреля 2021 г. с. 25.(таблица 8)
  40. ^ Модульный нейтронный детектор | Лето 2003 г. | Лос-Аламосская национальная лаборатория. Архивировано 3 мая 2008 г. на Wayback Machine . Lanl.gov. Получено 8 ноября 2011 г.
  41. ^ NCNR Neutron Spin Filters Архивировано 20 мая 2007 г. на Wayback Machine . Ncnr.nist.gov (28 апреля 2004 г.). Получено 08 ноября 2011 г.
  42. ^ 3He-spin-filters/ ILL 3He spin filters [ постоянная мертвая ссылка ] . Ill.eu (2010-10-22). Получено 2011-11-08.
  43. ^ Gentile, TR; Jones, GL; Thompson, AK; Barker, J.; Glinka, CJ; Hammouda, B.; Lynn, JW (2000). "Анализ поляризации SANS с ядерным спин-поляризованным 3He" (PDF) . J. Appl. Crystallogr . 33 (3): 771–774. Bibcode :2000JApCr..33..771G. doi :10.1107/S0021889800099817. Архивировано (PDF) из оригинала 2012-04-02 . Получено 2011-11-08 .
  44. ^ Фильтры спина нейтронов: поляризованный 3He Архивировано 16 октября 2011 г. на Wayback Machine . NIST.gov
  45. ^ Уолд, Мэтью Л. (22.11.2009) 3Helium.html?partner=rss&emc=rss Детекторы ядерных бомб остановлены из-за нехватки материалов. Nytimes.com. Получено 08.11.2011.
  46. ^ "Office of Science" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2014-07-26 . Получено 2014-07-18 .
  47. ^ Разбавление Охлаждение. cern.ch
  48. ^ Leawoods, Jason C.; Yablonskiy, Дмитрий А.; Saam, Брайан; Gierada, Дэвид С.; Conradi, Марк С. (2001). «Выработка гиперполяризованного 3He газа и МР-визуализация легких». Концепции магнитного резонанса . 13 (5): 277–293. CiteSeerX 10.1.1.492.8128 . doi :10.1002/cmr.1014. 
  49. ^ Альтес, Талисса; Салерно, Майкл (2004). «Гиперполяризованная газовая визуализация легких». J Thorac Imaging . 19 (4): 250–258. doi :10.1097/01.rti.0000142837.52729.38. PMID  15502612.
  50. ^ "MIT Achieves Breakthrough in Nuclear Fusion Aug 2017". Архивировано из оригинала 2020-08-01 . Получено 2020-07-18 .
  51. ^ Казаков, Е. О.; и др. (19 июня 2017 г.). «Эффективная генерация энергичных ионов в многоионной плазме с помощью радиочастотного нагрева». Nature Physics . 13 (10): 973–978. Bibcode :2017NatPh..13..973K. doi :10.1038/nphys4167. hdl : 1721.1/114949 . S2CID  106402331. Архивировано из оригинала 1 августа 2020 г. . Получено 18 июля 2020 г. .
  52. ^ "Inertial Electrostatic Confinement Fusion". Архивировано из оригинала 2021-01-26 . Получено 2007-05-06 .
  53. ^ "Nuclear Fission and Fusion". Архивировано из оригинала 2007-04-04 . Получено 2007-05-06 .
  54. ^ "The Fusion Reaction". Архивировано из оригинала 2013-07-31 . Получено 2007-05-06 .
  55. ^ Джон Сантариус (июнь 2006 г.). "Стратегия разработки D – 3He" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2007-07-03 . Получено 2007-05-06 .
  56. ^ "Ядерные реакции". Архивировано из оригинала 2000-02-01 . Получено 2007-05-06 .
  57. ^ Джон Сантариус (28 сентября 2004 г.). "Lunar 3He and Fusion Power" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2007-07-03 . Получено 2007-05-06 .
  58. ^ Марк Уильямс (23 августа 2007 г.). «Добыча полезных ископаемых на Луне: лабораторные эксперименты показывают, что будущие термоядерные реакторы могут использовать гелий-3, собранный на Луне». MIT Technology Review . Архивировано из оригинала 2010-12-30 . Получено 2011-01-25 .
  59. ↑ Данные Управления энергетической информации США.
  60. ^ Пол ДиМар (октябрь 2004 г.). "Mining The Moon". Popular Mechanics . Архивировано из оригинала 2007-08-14 . Получено 2007-05-06 .
  61. ^ "ITER & Beyond". Архивировано из оригинала 2009-05-20 . Получено 04-08-2009 .
  62. ^ "Helion FAQ" . Получено 29 сентября 2022 г. .
  63. ^ Тодд Райдер. «Общая критика систем термоядерного синтеза с инерционно-электростатическим удержанием». hdl :1721.1/29869.
  64. ^ Исследовательские проекты FTI :: 3He Lunar Mining Архивировано 2006-09-04 на Wayback Machine . Fti.neep.wisc.edu. Получено 2011-11-08.
  65. ^ EN Slyuta; AM Abdrakhimov; EM Galimov (2007). "Оценка вероятных запасов гелия-3 в лунном реголите" (PDF) . Lunar and Planetary Science XXXVIII (1338): 2175. Bibcode :2007LPI....38.2175S. Архивировано (PDF) из оригинала 2008-07-05 . Получено 2007-05-31 .
  66. ^ Эрик Р. Хедман (16 января 2006 г.). «Увлекательный час с Джеральдом Кульчински». The Space Review . Архивировано из оригинала 9 января 2011 г. Получено 30 августа 2007 г.
  67. ^ И. Н. Святославский (ноябрь 1993 г.). «Проблема добычи Не-3 на поверхности Луны: как все части подходят друг к другу» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2019-01-20 . Получено 04.03.2008 .Технический отчет Висконсинского центра космической автоматизации и робототехники WCSAR-TR-AR3-9311-2.
  68. ^ "С мыслями о He-3 Индия готовится к лунной миссии". The Times Of India . 2008-09-19. Архивировано из оригинала 2008-09-21 . Получено 2008-09-21 .
  69. ↑ Научный архив 2009-10-12 в Wayback Machine . Isro.org (2008-11-11). Получено 2011-11-08.
  70. ^ Luna C/I:: Chandrayaan-1 Полезная нагрузка № 2: Анализатор отражения атомов субкэВ (SARA) Архивировано 20 июля 2019 г. на Wayback Machine . Luna-ci.blogspot.com (12 ноября 2008 г.). Получено 08 ноября 2011 г.
  71. ^ Он просил луну — и получил ее Архивировано 2023-06-15 на Wayback Machine . Chinadaily.com.cn (2006-07-26). Получено 2011-11-08.
  72. ^ Российский ракетостроитель намерен построить лунную базу к 2015 году, сообщают репортажи. Associated Press (через space.com). 26 января 2006 г.
  73. ↑ Джеймс Оберг (6 февраля 2006 г.). «Moonscam: Russians try to sell the Moon for foreign cash». Архивировано из оригинала 15 июня 2023 г. Получено 30 августа 2007 г.
  74. ↑ Дуэйн А. Дэй (5 марта 2007 г.). «Предсмертные муки и грандиозные заблуждения». The Space Review . Архивировано из оригинала 15 июня 2023 г. Получено 30 августа 2007 г.
  75. ↑ Дэй, Дуэйн (28 сентября 2015 г.). «Заклинание гелия-3». The Space Review . Архивировано из оригинала 27 декабря 2018 г. Получено 11 января 2019 г. Вера в добычу гелия-3 — яркий пример мифа, который был включен в более широкий энтузиазм по поводу полетов человека в космос, магическое заклинание, которое шепчут, но редко обсуждают на самом деле.
  76. ^ Брайан Палашевски. "Добыча полезных ископаемых в атмосфере внешней Солнечной системы" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2009-03-27.Технический меморандум NASA 2006-214122. AIAA–2005–4319. Подготовлено для 41-й Совместной конференции по движению и выставки, совместно спонсируемой AIAA, ASME, SAE и ASEE, Тусон, Аризона, 10–13 июля 2005 г.

Библиография

Внешние ссылки