گاز هلیوم مخزن هلیوم سیلندر هلیوم بطری هلیوم مایع

هلیم در واقع یک گاز نجیب است. توسط ستاره شناس فرانسوی ژول یانسن در جریان خورشید گرفتگی کامل در 18 اوت 1868 کشف شد. در آن زمان این عنصر روی زمین یافت نشده بود، بنابراین ژانسون آن را هلیوم به نام خورشید (هلیوس) نامید. از آن زمان تاکنون، دانشمندان پیشرفت‌های مهم زیادی در مورد هلیوم داشته‌اند، از ابزارهای تحلیلی مدرن که در زمینه‌هایی مانند پزشکی و اخترفیزیک استفاده می‌شود تا تلفن‌های همراهی که ما هر روز از آنها استفاده می‌کنیم، که همگی در فرآیندهای تولید خود به هلیوم متکی هستند. خواص فیزیکی منحصر به فرد هلیوم همچنین به دانشمندان در سراسر جهان کمک کرده تا اکتشافات مهم بسیاری را انجام دهند که به نفع جامعه بین المللی بوده است.

نقش هلیوم

خواص شگفت انگیز متعدد (چگالی کم، رسانایی حرارتی بالا...) هلیم را به یکی از گازهای مورد علاقه در صنعت تولید جهانی تبدیل کرده است و ایالات متحده حتی آن را در لیست مواد امنیت ملی قرار داده است. در اینجا پنج کاربرد کمتر شناخته شده هلیوم آورده شده است.

1. ام آر آی

هلیوم بی رنگ، بی بو و غیر قابل اشتعال است. حالت مایع آن به کمترین دمای زمین (منفی 269 درجه سانتیگراد) که نزدیک به صفر مطلق است نیاز دارد. هلیوم در درجه اول به دلیل قابلیت خنک کنندگی آن استفاده می شود و به طور گسترده در اسکن های پزشکی استفاده می شود. در MRI، آهنربای ابررسانا پیچیده شده در مایع هلیوم است که میدان مغناطیسی را ایجاد می کند. نوآوری های اخیر باعث شده است که استفاده از هلیوم کاهش یابد، اما هنوز برای عملکرد دستگاه NMR ضروری است.

2. فیبر نوری و صفحه نمایش

صنعت الکترونیک یکی دیگر از بازارهای بزرگ هلیوم است. به عنوان مثال می توان از این گاز در تولید فیبرهای نوری استفاده کرد. شرکت گاز مایع فرانسه توضیح داد: به طور مشخص اولین قدم در تولید فیبر نوری تولید میله های شیشه ای است که برای تقویت استحکام میله های شیشه ای از هیدروژن، اکسیژن و هلیوم برای گرم شدن و افزایش طول بعدی استفاده می شود. هلیوم هلیوم و آرگون همچنین اجازه دهید تا فیبرهای نوری گرم شده و کشیده شده به سرعت خنک شوند.

3. نیمه هادی ها

موسسه تحقیقات انرژی در یادداشتی توضیح داد: "هلیوم یک گاز بی اثر است که به سختی با اجزای دیگر واکنش نشان می دهد و آن را به یک ماده ایده آل برای تولید نیمه هادی تبدیل می کند. پیچیدن گاز بی اثر به دور ویفر سیلیکونی می تواند از واکنش های غیرمنتظره جلوگیری کند. بعلاوه از آنجایی که هلیوم رسانایی حرارتی بالایی دارد، همچنین می تواند گرما را به طور موثر دفع کند، که می تواند دمای ویفر سیلیکونی را در طول فرآیند تولید نیمه هادی کاهش دهد و نیمه هادی را کوچکتر کند.

4. پرتاب موشک

هلیم همچنین یک ماده مهم برای تحقیق و توسعه فضایی است. این ماده به عنوان مبرد برای خنک کردن بسیاری از مواد و جوشکاری دقیق استفاده می شود و همچنین به عنوان هوابند سیستم مایع برای پرواز یا فرود هواپیما استفاده می شود. ناسا سالانه از صدها میلیون فوت مکعب هلیوم استفاده می کند. علاوه بر این، آژانس همچنین قصد دارد در سال 2023 یک تلسکوپ نجومی را با استفاده از بالون هلیوم به استراتوسفر ارسال کند.

5. تحقیق و توسعه هسته ای

هلیوم همچنین در تحقیق و توسعه همجوشی هسته ای استفاده می شود. پروژه راکتور آزمایشی همجوشی حرارتی (ITER) در حال ساخت در استان رون فرانسه، یک نیروگاه خنک کننده برای اطمینان از خنک شدن راکتور خواهد ساخت. شرکت گاز مایع فرانسه گفت: برای به دست آوردن میدان الکترومغناطیسی لازم برای یک راکتور بسته باید از مواد مغناطیسی ابررسانا در دمای بسیار پایین نزدیک به صفر مطلق استفاده شود. 3000 متر مربع مساحت دارد.

اگرچه هلیم دومین عنصر فراوان در جهان امروزی است، اما بیشتر آن در ستارگانی مانند خورشید متمرکز شده است. البته هلیوم در زمین نیز یافت می شود، اما همه باید بدانند که نسبت هلیوم در هوا بسیار کم است و تنها 5.2 قسمت در میلیون از محتوای هوا را تشکیل می دهد. علاوه بر این، بسیار سبک است و هر زمان که فرصتی باشد در اتمسفر خواهد بود. تا حد امکان بالا بروید و در نهایت از جو فرار کنید. به طور کلی بازیابی هلیوم خارج شده دشوار است. این نیز دلیل اصلی کمبود هلیوم است.

روش اصلی تولید هلیوم در حال حاضر از صنعت گاز طبیعی می آید. اگر گاز طبیعی در زمین غنی از مواد معدنی رادیواکتیو مانند اورانیوم وجود داشته باشد، حدود 7 درصد حجمی هلیوم در آن وجود خواهد داشت. دلیل اینکه این گاز طبیعی حاوی هلیوم است عمدتاً به این دلیل است که عناصر رادیواکتیو مانند اورانیوم ذرات به اصطلاح آلفا را تشعشع می کنند. ذره آلفا در واقع یک هسته هلیوم است. تا زمانی که از محیط اطراف الکترون دریافت کند، تبدیل به گاز هلیوم پایدار می شود. مهندسان می توانند هلیوم را از گاز طبیعی با استفاده از فناوری تصفیه برودتی (که مواد را از طریق تفاوت در نقاط انجماد جدا می کند) جدا کنند.

#هلیوم #مایع_گاز #گاز صنعتی #گاز الکترونیکی

تگ های محبوب: مخزن هلیوم گاز هلیوم سیلندر هلیوم بطری هلیوم مایع هلیوم، مخزن هلیوم گاز هلیوم چین سیلندر هلیوم بطری هلیوم مایع هلیوم تولید کنندگان، تامین کنندگان، کارخانه