« L’avenir du futur », l’hélium-3 est dix fois plus répandu sur Terre qu’on ne le pensait auparavant – Jornal da USP

L’hélium-3 peut servir de base d’énergie propre pour notre civilisation, mais actuellement on ne le trouve en abondance que sur la Lune, explique le professeur Ricardo Galvão, de l’Institut de physique de l’USP.

Par Denis Pachéco

Photomontage mettant en relation l’énergie et l’atome d’hélium-3 – Art : Ana Júlia Maciel/ Revue USP

Dans une étude publiée dans la revue Géoscience de la naturedes scientifiques de l’Université de Californie à San Diego, aux États-Unis, ont trouvé des preuves qu’une ressource rare appelée hélium-3 est potentiellement dix fois plus courante sur Terre qu’on ne le pensait auparavant.

Comme l’explique Ricardo Galvão, spécialiste de la physique des plasmas et de la fusion nucléaire contrôlée et professeur à l’Institut de physique (IF) de l’USP, l’hélium-3 est un isotope de l’hélium, ce qui signifie qu’il contient le même nombre de protons que cet élément .commun mais un nombre différent de neutrons.

Dans la recherche, des scientifiques américains ont utilisé une nouvelle technique pour détecter comment les niveaux d’hélium augmentent sur notre planète. L’isotope, selon Galvão, a été étonnamment découvert sur Terre lors d’une étude visant à mesurer la présence d’une autre « version » de l’hélium, l’hélium-4. « Ils ont commencé avec l’hélium-4, en comparant sa concentration relative avec l’azote. L’azote est très abondant dans l’atmosphère. D’après une analyse, ils ont remarqué qu’il y avait plus d’hélium-4 dans l’atmosphère que les estimations précédentes », dit-il.

Avec cela, les chercheurs ont confirmé que la concentration de cet isotope avait augmenté, puisque la substance est libérée principalement lors de la combustion et de l’extraction de combustibles fossiles. L’isotope hélium-4 est produit par désintégration radioactive dans la croûte terrestre et s’accumule dans les mêmes réservoirs que les combustibles fossiles, en particulier le gaz naturel.

Au cours de l’étude, cependant, les géoscientifiques ont remarqué la présence du précieux hélium-3 qui, selon les travaux, augmente également avec l’hélium-4 dans notre atmosphère, bien qu’à des niveaux beaucoup plus bas qu’à l’extérieur.

Ricardo Galvão – Photo : Waldemir Barreto/ Agência Senado

Mais comment, même hypothétiquement, pourrions-nous utiliser l’hélium-3 comme combustible nucléaire ici sur Terre ? Le professeur Galvão explique que, premièrement, nous devons différencier comment nous obtenons de l’énergie à partir de réactions nucléaires. L’une d’entre elles est la fusion nucléaire, « qui est la manière dont les étoiles obtiennent de l’énergie », explique-t-il.

Cependant, ce que nous faisons sur Terre, principalement, c’est la fission nucléaire, c’est-à-dire que nous bombardons des atomes avec des neutrons pour briser leur noyau et générer de l’énergie. Pour cela, nous utilisons deux isotopes de l’hydrogène, le deutérium et le tritium. La réaction entre eux génère ce que nous appelons des déchets nucléaires. L’hélium-3, s’il était découvert en abondance, prendrait la place du tritium et la réaction serait théoriquement beaucoup moins dangereuse pour la planète.

« Dans les réacteurs à fission comme dans les réacteurs à fusion, nous utilisons actuellement du deutérium et du tritium. L’un des problèmes est que l’énergie qui sort génère des neutrons de haute énergie ; les neutrons sont des particules qui, lorsqu’elles bombardent une partie du réacteur, rendent ces éléments radioactifs ; des éléments radioactifs qui doivent être stockés pendant longtemps, des centaines d’années », précise Galvão. « En revanche, lorsque l’hélium-3 réagit avec le deutérium, il ne produit pas de neutrons énergétiques, l’énergie s’éteint immédiatement dans les particules chargées, il n’y aurait donc pas de rayonnement des éléments des réacteurs », conclut-il.

Par conséquent, la découverte récente est importante car l’hélium-3 peut servir de base d’énergie propre pour notre civilisation, même s’il est détecté sur Terre en petites quantités. Les scientifiques savent maintenant que l’hélium-3 est largement présent dans l’espace, en particulier sur la Lune.

« L’hélium-3 n’est produit que par des collisions avec des particules très énergétiques qui viennent de l’espace, après un certain temps, il se désintègre sur Terre et est absorbé par les couches supérieures. Mais il existe en abondance sur la Lune », conclut le professeur, confirmant qu’il existe de futurs projets qui envisagent d’envoyer des fusées vers le satellite pour amener l’élément sur notre planète.

Avec la collaboration de Caio César Pereira