Quem acompanha ficção científica já ouviu falar de Hélio-3. Ele é o combustível usado nos quase-mágicos motores Epstein em The Expanse, que abriram o Sistema Solar para a Humanidade. Já na em For All Mankind, do Apple+, o Hélio-3 é responsável pelo fim do Aquecimento Global, energia barata e limpa e uma melhoria geral na qualidade de vida do planeta. Carlos Cardoso – Meio Bit

Em um estudo publicado na revista Nature Geoscience, cientistas da Universidade da Califórnia, em San Diego, nos Estados Unidos, descobriram evidências de que um recurso raro chamado hélio-3 é potencialmente dez vezes mais comum na Terra do que se imaginava. Denis Pacheco – Jornal da USP. 27/05/2022

Durante a formação do planeta Terra, gases se acumularam no núcleo do planeta. Um deles, presente em grande oferta por lá, é o hélio de-3, um componente intrigante e raro usado em reatores de fusão nuclear. No entanto, um novo estudo descobriu que, além de estar vazando do núcleo terrestre para o manto, ele pode ser encontrado no fundo do mar. Vitoria Lopes Gomez – Olhar Digital. 20/10/2023

O segundo elemento mais simples, Hélio compõe 24% de todo o Universo, só perdendo para o Hidrogênio.

Fotomontagem relacionando energia e o átomo de hélio-3. Ana Júlia Maciel/ Jornal da USP

Conforme explica Ricardo Galvão, especialista em Física de Plasmas e Fusão Nuclear Controlada e professor do Instituto de Física (IF) da USP, o hélio-3 (3He) é um isótopo do hélio, o que significa que ele contém o mesmo número de prótons que esse elemento comum, mas um número diferente de nêutrons. Instituto de Física da Universidade de São Paulo – IFUSP

Na pesquisa, os cientistas americanos usaram uma nova técnica para detectar de que maneira os níveis de hélio estão subindo no nosso planeta. O isótopo, de acordo com Galvão, foi surpreendentemente encontrado na Terra durante um estudo que pretendia mensurar a presença de outra “versão” do hélio, o hélio-4 (4He).

Os pesquisadores confirmaram que a concentração desse isótopo tem aumentado, já que a substância é liberada principalmente durante a queima e extração de combustíveis fósseis. O isótopo de hélio-4 é produzido pelo decaimento radioativo na crosta terrestre e se acumula nos mesmos reservatórios que os combustíveis fósseis, em especial os de gás natural.

Os geocientistas notaram a presença do valioso hélio-3 que, de acordo com o trabalho, está também aumentando junto com o hélio-4 em nossa atmosfera, ainda que em níveis muito menores do que fora dela.

O Hélio-4 é o mais comum. 99.999863% do Hélio existente na Terra, é 4He, só 0.000137% são átomos de Hélio-3, que só foi teorizado em 1934 e isolado em 1939, já no Espaço esse número sobe para 0.001%.

Na Lua, 3He existe em uma proporção que pode chegar a 15 partes por bilhão nas zonas expostas ao Sol, e até 50 partes por bilhão nas zonas de sombra, como crateras nos polos lunares.

Uma equipe descobriu que o hélio-3 está disponível em abundância no fundo do oceano, em antigos fluxos de lava da Ilha Baffin, no Arquipélago Ártico do Canadá. Trata-se da maior concentração do gás na superfície da Terra.

Estrutura atômica dos dois isótopos mais comuns do Hélio-3. Build an Atom

O professor Galvão esclarece que, primeiro, precisamos diferenciar como obtemos energia de reações nucleares. Uma delas é a fusão nuclear, “que é a forma pela qual as estrelas obtêm energia”.

A imensa maioria do Hélio do Universo foi criada nos primeiros minutos do Big Bang, mas uma porção considerável vem das estrelas. O Hélio é subproduto da fusão nuclear, quando átomos de Hidrogênio nos núcleos estelares, sob extrema temperatura e pressão, se fundem criando núcleos de Hélio, liberando uma imensa quantidade de energia, boa parte na forma de radiação.

Aqui na Terra, principalmente, utilizamos a fissão nuclear, ou seja, bombardeamos átomos com nêutrons para quebrar o seu núcleo e gerar energia. Para isso, utilizamos dois isótopos de hidrogênio, o deutério e o trítio. A reação entre eles gera os resíduos que chamamos de lixo nuclear. O hélio-3, se descoberto em abundância, tomaria o lugar do trítio e a reação, teoricamente, seria bem menos perigosa para o planeta.

A reação ideal é a chamada Fusão Aneutrônica, uma reação de fusão que não produz nêutrons.

A descoberta recente é importante porque o hélio-3 pode servir como base de energia limpa para nossa civilização, ainda que detectado na Terra em quantidades pequenas. Atualmente, cientistas sabem que o hélio-3 é amplamente encontrado no espaço sideral, especialmente na Lua.

Esse elemento na Lua vai mudar o mundo, formado no solo da Lua por radiação ultravioleta do Sol. A China e a Rússia se juntaram para construir uma Estação Lunar Internacional para extrair o material. Serjão Sacaria – Facebook

O hélio-3 foi encontrado pelos chineses na Lua através de amostras coletadas durante a missão espacial chinesa Chang’e-5, que foi lançada em 2020. A missão fez história ao se tornar a primeira em mais de 40 anos a trazer amostras do solo lunar para a Terra. John Lucas – Gazeta do Povo. 24/09/2023

Segundo a Nasa, entre os planos dos chineses, estão a realização de uma missão para estudar a possibilidade de encontrar água no polo sul da Lua e outra que visa construir uma base permanente no satélite natural, que teria como objetivo central a realização de estudos e a exploração de novos recursos lunares, incluindo a possível mineração de hélio-3.

Em uma entrevista concedida no início de 2023 ao site Politico, o administrador da Nasa, Bill Nelson, expressou suas preocupações de que a China possa reivindicar o polo sul da Lua para fazer a exploração exclusiva de seus recursos, caso os americanos atrasem suas missões de retorno ao satélite.

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