L’elio-3, un isotopo raro e ricercato, potrebbe essere estratto dalla Luna e dalla Terra per alimentare reattori a fusione. Nuove scoperte sul suo ciclo interno potrebbero aprire nuove prospettive per l’energia del futuro.
L’elio-3 è un isotopo raro e particolare che ha attirato l’attenzione degli scienziati per il suo potenziale utilizzo nei reattori a fusione. Questo gas, che si è formato principalmente durante il Big Bang, è l’unico isotopo stabile di un elemento che contiene più protoni che neutroni, ad eccezione del protio. La sua rarità lo rende molto ricercato.
Sappiamo che l’elio-3 è presente in grandi quantità sulla Luna, che è stata bombardata da questo gas dal vento solare a causa dell’assenza di un campo magnetico protettivo. Questo ha portato a proposte di estrazione mineraria sulla Luna, come nel film “Moon”. Tuttavia, c’è anche una notevole quantità di elio-3 sulla Terra, seppur in profondità.
Durante la formazione del nostro pianeta, l’elio-3 proveniente dalla nebulosa solare primordiale è stato incorporato nel nucleo terrestre. Anche se non ne abbiamo bisogno in grandi quantità per i razzi, poiché si trova principalmente nel mantello terrestre, a volte fuoriesce in superficie, dove può essere trovato. Circa 2.000 grammi di elio-3 vengono rilasciati dalla Terra ogni anno.
Ricerche recenti hanno dimostrato che l’elio-3 può essere trovato nelle rocce vulcaniche sul fondo dell’oceano, ma il modo in cui arriva lì dal nucleo rimane un mistero geologico. Un nuovo team di ricerca ha scoperto che antiche colate di lava provenienti dall’Isola di Baffin, nell’Arcipelago artico del Canada, contengono i rapporti più alti di elio-3 ed elio-4. Questo suggerisce che gli elementi volatili della nebulosa solare sono sopravvissuti nel mantello terrestre fin dalle prime fasi di accrescimento, prima di essere portati in superficie attraverso pennacchi mantellari, grandi risalite di roccia fusa dal confine nucleo-mantello.
Uno studio pubblicato su Nature ha fornito ulteriori prove a sostegno di questa teoria. Secondo un team di ricerca dell’Università di Princeton e dell’Istituto di Geochemica di Guangzhou, l’elio-3 si introduce nell’ossido di magnesio al confine tra il nucleo e il mantello terrestre, permettendogli di spostarsi nel mantello. Ricerche precedenti avevano dimostrato che quando l’elio-3 entra in contatto con l’ossido di magnesio, si trasforma da un minerale omogeneo in uno con fasi cristalline. Inoltre, l’elio mostra una forte preferenza per entrare nell’ossido di magnesio nelle condizioni di confine nucleo-mantello.
Queste scoperte sono importanti per comprendere meglio la dinamica interna della Terra e il ciclo degli elementi volatili. Inoltre, potrebbero avere implicazioni significative per l’estrazione e l’utilizzo dell’elio-3 come fonte di energia nel futuro.
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