УДК 621.593
В. Л. Б о н д а р е н к о, А. П. Г р а ф о в
ОЦЕНКА ЗАТРАТ НА ПОЛУЧЕНИЕ ИЗОТОПА
3
Нe ИЗ ПРИРОДНОГО ГЕЛИЯ КРИОГЕННЫМИ
МЕТОДАМИ
Незаменимость
3
Не почти во всех областях его применения и
отсутствие традиционного сырья для его производства сегодня
являются причиной появления дорогостоящих проектов его добычи
из реголита Луны. Компромиссным решением проблемы нехватки
3
Не может быть его получение криогенными методами из то-
варного гелия, являющегося природной смесью изотопов гелия-4 и
3
Не. Представлены результаты приближенного анализа затрат
на термостатирование в криогенной технологии получения
3
Не из
природного гелия.
E-mail:
grafov@iceblick.com
Ключевые слова
:
3
Не, концентрация, сверхтекучесть, термомеханический эф-
фект, примеси, фильтрация, термостатирование, затраты.
Легкий изотоп гелия
3
Не сегодня является основным и незамени-
мым компонентом детекторов ионизирующего излучения. Около 80%
таких детекторов используется для мониторинга несанкционирован-
ного перемещения радиоактивных материалов, который является важ-
нейшим фактором обеспечения радиационной безопасности на нашей
планете.
До последнего времени этот изотоп получали как продукт распада
трития, образующегося при производстве ядерного оружия. В связи
с сокращением ядерных арсеналов сократилось производство трития
и, соответственно, сократилось производство изотопа
3
Не. Сегодня
объем производства
3
Не составляет около 10 нм
3
/
г, а мировые потреб-
ности — около 60 нм
3
/
г. Этот дефицит составляет проблему не только в
связи с обеспечением мониторинга радиационной обстановки на пла-
нете, но и в связи с перспективой использования данного изотопа в
качестве топлива в термоядерных энергетических установках.
Именно с дефицитом
3
Не связано появление известных дорогосто-
ящих государственных программ добычи на Луне сырья, содержащего
этот изотоп.
В то же время еще не исчерпаны возможности получения достаточ-
ного количества
3
Не из сырья, имеющегося на Земле. Таким сырьем
может быть товарный гелий, являющийся природной смесью изото-
пов
4
Не и
3
Не. Концентрация
3
Не в товарном гелии, добываемом из
природного газа, составляет в среднем 0,2 ppm, а в гелии, получа-
емом из продуктов разделения воздуха, — 1,4 ppm. Количество
3
Не,
содержащееся во всем производимом за год гелии составляет около
30
нм
3
.
54
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012