الهيليوميُعدّ غاز ثاني أكسيد الكربون من الغازات القليلة الأخف من الهواء. والأهم من ذلك، أنه مستقر تمامًا، عديم اللون والرائحة، وغير ضار، لذا فهو خيار ممتاز لنفخ البالونات ذاتية الطفو.

يُطلق على الهيليوم الآن غالبًا اسم "غاز الأرض النادرة" أو "الغاز الذهبي".الهيليوميُعتبر غالباً المورد الطبيعي الوحيد غير المتجدد على وجه الأرض. كلما زاد استهلاكه، قلّ ما تبقى منه، وله استخدامات عديدة.

إذن، السؤال المثير للاهتمام هو: ما هي استخدامات الهيليوم ولماذا هو غير متجدد؟

من أين يأتي الهيليوم الموجود على الأرض؟

الهيليوميحتل الهيليوم المرتبة الثانية في الجدول الدوري. في الواقع، هو ثاني أكثر العناصر وفرة في الكون، بعد الهيدروجين، لكنه نادر جدًا على الأرض.

وذلك لأنالهيليومله تكافؤ صفري ولا يخضع لتفاعلات كيميائية في جميع الظروف العادية. يوجد عادةً فقط في صورة الهيليوم (He) ونظائره الغازية.

في الوقت نفسه، ولأنه خفيف للغاية، فبمجرد ظهوره على سطح الأرض في صورة غازية، سيتسرب بسهولة إلى الفضاء بدلاً من البقاء على الأرض. وبعد مئات الملايين من السنين من التسرب، لم يتبقَّ سوى القليل جدًا من الهيليوم على الأرض، ولكن لا يزال تركيزه الحالي في الغلاف الجوي يُحافظ عليه عند حوالي 5.2 جزء في المليون.

وذلك لأن الغلاف الصخري للأرض سيستمر في الإنتاجالهيليوملتعويض الفاقد الناتج عن هروبه. وكما ذكرنا سابقاً، فإن الهيليوم لا يخضع عادةً لتفاعلات كيميائية، فكيف يتم إنتاجه إذن؟

معظم الهيليوم الموجود على الأرض ناتج عن التحلل الإشعاعي، وخاصة تحلل اليورانيوم والثوريوم. وهذه هي الطريقة الوحيدة لإنتاج الهيليوم حاليًا، إذ لا يمكننا إنتاجه صناعيًا عبر التفاعلات الكيميائية. يدخل معظم الهيليوم الناتج عن التحلل الطبيعي إلى الغلاف الجوي، محافظًا على تركيزه مع انخفاضه تدريجيًا، بينما يُحتجز جزء منه في الغلاف الصخري. عادةً ما يختلط هذا الهيليوم المحتجز بالغاز الطبيعي، ثم يُستخرج ويُفصل في نهاية المطاف بواسطة الإنسان.

ما هي استخدامات الهيليوم؟

يتميز الهيليوم بانخفاض ذوبانيته الشديدة وارتفاع موصليته الحرارية. هذه الخصائص تسمح باستخدامه في العديد من المجالات، مثل اللحام والضغط والتنظيف، والتي تعتمد جميعها على الهيليوم.

لكن ما الذي يصنع حقاًالهيليوميُعرف "الغاز الذهبي" بانخفاض درجة غليانه. تبلغ درجة الحرارة الحرجة ودرجة غليان الهيليوم السائل 5.20 كلفن و4.125 كلفن على التوالي، وهما قريبتان من الصفر المطلق، وتُعتبران الأدنى بين جميع المواد.

وهذا يجعلالهيليوم السائليستخدم على نطاق واسع في التبريد الفائق وتبريد الموصلات الفائقة.

تُظهر بعض المواد خاصية التوصيل الفائق عند درجة حرارة النيتروجين السائل، بينما تتطلب مواد أخرى درجات حرارة أقل. لذا، لا يمكن استبدالها بالهيليوم السائل. على سبيل المثال، تُبرَّد جميع المواد فائقة التوصيل المستخدمة في أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي ومصادم الهادرونات الكبير الأوروبي بالهيليوم السائل.

تدرس شركتنا دخول مجال الهيليوم السائل، ترقبوا المزيد.