وجود گاز هلیوم در کره ماه

چرا ذخایر گاز هلیومی ما رو به پایان است و در این باره چه باید بکنیم ؟

در پاسخ به این سوال جواب داد بله، گاز هلیوم ما در حال اتمام است، علت اتمام ذخایر گاز هلیوم چیست؟ افراد زیادی در صنایع مختلف در حال استفاده از گاز هلیوم به طرق متفاوت هستند، و دیگر هیچ راهی برای تولید ارزان و به صرفه ی گاز هلیوم نیست. افراد بسیاری متوجه این قضیه نیستند که گاز هلیوم یک منبع غیر قابل تجدید است.

سالانه نزدیک به 8 میلیارد فوت مکعب هلیوم در جهان مورد استفاده ی افراد مختلف قرار می گیرد. این خبر به احتمال زیاد به گوش بسیاری از افراد رسیده است که این گاز نجیب در حال اتمام است. به همین دلیل خبر کشف میزان زیادی از هلیوم که در کنفرانسی در ژاپن اخیرا پخش شد توانست توجه مطبوعات را به خود جلب کند.

هلیوم در کره ماه

نظریه ی بهره بری از انواع انرژی ها به صورت پاک و کارآمد از کره ی ماه در دهه ی گذشته هم در واقعیت هم در دنیای علمی تخیلی بسیار مورد بحث قرار گرفته است .

برخلاف کره ی زمین که توسط میدان های مغناطیسی محافظت شده است. کره ی ماه با میزان زیادی از هلیوم -3 توسط باد های خورشیدی بمباران شده است و همچنین این باور وجود دارد که این ایزوتوپ قادر است انرژی هسته ای امن تری را به عنوان یک واکنش ترکیبی حاصل شود. این در حالی ست که این عمل رادیواکتیو نیست و زباله ها و اضافات خطرناکی را حاصل نخواهد شد .

تولید راکتور های فیوژنی هلیومی

Harrison Schmidt مالک برنامه ی Apollo بارها در خصوص معدن هلیوم -3 بحث کرده است و این در حالی ست که Gerald Kulcinski در دانشگاه ویسکانسین مادیسون یکی ار پیشرو های استدلال در این بخش است و یک راکتور کوچک در موسسه ی فناوری فیوژن ساخته است که تا به الان موفق به تولید راکتور های فیوژنی هلیومی به صورت خالص نبوده است .

استفاده از ذخایر موجود در ماه

این امر نتوانست فاکتورهای  انگیزه برای کشف هلیوم -3 را در فضا کاهش دهد و جدا از فعالیت های مربوط به فضا هند علاقه ی خود را به استخراج منابع مرتبط به کره ی ماه اعلام داشت . استفاد از ذخایر ماه قسمتی از برنامه ی نامزدهای ریاست جمهوری سال 2012 بود .

شرکت های خصوصی نیز مایل به استفاده از سوخت های ماه هستند و این در حالی ست که استخراج آب به نسبت هلیوم -3 برای آنها مقدورتر خواهد بود . شرکت Shackleton Energy محرک هایی برای ماموریت سیستم شمسی با استفاه از آب قمری محیاکرده است .

برخی از تیم هایی که برای جایزه Google Lunar X-Prize در حال رقابت هستند، استخراج از معادن را هدف نهایی خود می دانند. ESA همچنین استفاده ازکره ی ماه را برای کمک به ماموریت های دورتر از منظومه شمسی در نظر گرفته است.

بحث هایی در خصوص استخراج هلیوم-3 از سیاره مشتری صورت گرفته است که البته بحث مسافت نیز در این میان به جود می آید اما استخراج این مولکول از مشتری فرآیند کم مصرفی را خواهد داشت .

باید گفت  همه در این خصوص که هلیوم-3 یک راه حل بی خطر برای هم جوشی ست موافق نیستند و در مقاله ای با عنوان “ترس از فاکتوئیدها” که در سال 2007 منتشر شد Frank Close فیزیکدان نظری به طور کامل این موضوع را شرح داد ولی باید در نظر داشت که برای پاسخ به تمام سوالات ما در این باره باید صبور بود .

منبع : وجود گاز هلیوم در کره ماه

آیا گاز هلیوم میتواند با دیگر عناصر ترکیب شود؟

ترکیب گاز هلیوم با عناصر دیگر

اگر منظور از ترکیبات گاز هلیوم چیست ترکیبات آن با عناصر دیگر باشد، باید گفت که این گاز ابداً با هیچ عنصر دیگری وارد واکنش نمی شود. گروه گاز های نجیب یا بی اثر در جدول تناوبی عناصر شامل هلیوم، آرگون، زنون، کریپتون و … همگی دارای این ویژگی هستند

شیمیدان دانشگاه ایالت یوتا در جواب به اینکه آیا گاز هلیوم میتواند در فرم دهی و شکل دهی  ترکیبات موثر باشد پاسخ مثبت داد .

آیا هلیوم میتواند در ترکیب با عناصر دیگر باعث شکل دهی ترکیبات پایدار شود ؟

با توجه به استاندارهای دانشگاه ایالت یوتا ، پروفسور  Alex Boldyrev در سخنرانی مقدماتی شیمیایی خود در جواب به این سوال بدون هیچ تاملی پاسخ منفی داد و افزود  تنها زمانی حق با شما بود که تمام محققان بر روی سطح زمین ایستاه بودند. تمام تصورات و محاسبات و تحقیقات شما با قرارگیری در عمق زمین و یا سفر به سیاره مشتری و یا زحل دستخوش تغییر خواهد شد.

بنا به گفته ی پروفسور  Alex Boldyrev عضو هیئت علمی دانشگاه ایالت یوتا در بخش شیمی و بیوشیمی، فشار بالای وارد شده همانند آنچه در مرکز زمین و همسایگان مجاور زمین مشاهده می شود میتواند سبب اصلی تغییر گاز هلیوم از نظر شیمیایی باشد، وی افزود این یک نتیجه ی شگفت انگیز است که در زمین گاز هلیوم فاقد نیروی جنبش و مرکبی با گرایش به عکس العمل های شیمیایی است که از ارتباط برقرار کردن با عناصر دیگر اجتناب می کند. در اولین گازهای نجیب، هلیوم دارای یک پیکربندی فوق پایدار و محصور الکترونیکی است که هیچ راه اتصالی به آن ممکن نیست .

ترکیب هلیوم و سدیم

در ادامه همکاران پروفسور Boldyrev به طور محاسباتی و آزمایشگاهی تایید کردند که سدیم به هیچ وجه در زمین نمی تواند یک شریک و همراه برای گاز هلیوم باشد و پیوند به آسانی با گازهای ایستاده تحت فشار بالا برای شکل دادن به ترکیب نادر Na2He میسر نخواهد بود. Boldyrev می گوید این یافته ها چنان غیر منتظره بود که او و همکارانش برای بیش از دو سال تلاش برای متقاعد کردن متخصصان و سردبیران علمی برای انتشار نتایج خود کردند.

مقاومت و اصرار محققان  بلاخره جواب داد و  Boldyrev و شاگرد مقطع دکترا او Ivan Popov به عنوان تیم تحقیقاتی بین المللی با رهبری شیمی دان روسی  Artem Oganov در دانشگاه استونی بروک ( Stony Brook University) در نیویورک این نظریات جدید را در فوریه ی 2017 به انتشار رساندند. در مبحث شیمی طبیعی مشارکت شیمیدان دانشگاه ایالت یوتا باعث شد که این پروژه توسط بنیاد ملی علوم و وزارت آموزش وعلوم انجمن روسیه ای حمایت شود.

وظیفه ی Boldyrev و Popov در این پروژه  تفسیر یک پیوند شیمیایی در نمونه های محاسباتی توسعه یافته توسط  Oganov بود که در نهایت توسط  Alexander Goncharov در موسسه ی  Carnegieدر واشنگتن به مرحله ی آزمایش رسید. در ابتدا  ترکیب Na2He در مرکب مکعبی Na8 یافت شد که نیمی ازآن از اتم های هلیوم اشغال شده بود و نیم دیگر خالی بود.

Boldyrev معتقد است درتفسیر اجرای پیوند شیمیایی با سه نوع ساختار، هرمکعب خالی موجود در این پیوند حاوی هشت مرکز و دو پیوند الکتریکی میباشد، او این پیوند را دلیل اصلی ثبات این ترکیب جادویی میداند. امروزه یافته های محققان در این امر به مراحل بالاتری نیز دست یافت.

فراتر از زمین به شیمی نگاه کنیم

Popov کسی که به عنوان یکی از دو محقق شناخته شده در در دانشگاه علوم در مقطع دکترا در سال 2017 نامگذاری شده، اظهار داشت همانطور که درحال کاوش در خصوص ساختار این ترکیب بودیم توانستیم از رمز چگونه رخ دادن این پیوند سرگشایی کنیم و پیش بینی کنیم که با افزودن اکسیژن به این ترکیب میتوانیم یک ترکیب مشابه ایجاد کنیم.

همچین اطلاعاتی میتواند سوالات فراوانی در خصوص شیمی و نحوه ی عملکرد و رفتار عناصر فراتر از زمینی که در آن زندگی میکنیم و آن را میشناسیم را برای همگان به میان آورد.

Boldyrev افزود ساکنین زمین باید ذهن خود را برای یک سفر طولانی مدت در فضا آماده کنند و فقط از دید زمینی خود به مسائل نگاه نکنند.

اکتشافات جدید در سیارات متعدد به ما وسعت جهان هستی را یاد آور میشود. فهم ما نسبت به شیمی با فراتراز زمین  نگاه کردن به مسائل شیمی میتواند توسعه بیابد.

منبع : آیا گاز هلیوم میتواند با دیگر عناصر ترکیب شود؟