كيف أحصل على غاز الهيليوم

2023-08-06 01:31:13 (اخر تعديل 2024-09-09 11:28:33 )

كيفية الحصول على غاز الهيليوم

توجد العديد من الطُرُق المُتبعة للحصول على غاز الهيليوم، مثل: استخلاص غاز الهيليوم من تمييع الغاز الطبيعي تحت ضغط عالٍ ودرجات حرارة مُنخفضة، علماً بأنّ نسبة الغاز المُستخلص من هذه الطريقة تصل إلى 98.2%، وكذلك الامتصاص الكيميائي للغازات على الفحم المُستخرج والنشط، حيث ينتج 99.995 % من الهيليوم النقي.[1]

ويتم إنتاج الهيليوم تحت الأرض بواسطة التحلُّل للعناصر الثقيلة مثل: اليورانيوم والثوريوم، حيث يتكوّن جزء من الإشعاع الناتج عن هذه العناصر من جُسيمات ألفا، التي تُشكّل نوى ذرّات الهيليوم، ومن الجدير بالذكر أنّ جزء من غاز الهيليوم الناتج يتسرّب إلى السطح، ثم إلى الغلاف الجوي، حيث يرتفع بسرعة ويصل إلى الفضاء، أمّا الجزء المُتبقّي فيظل محصوراً تحت طبقات الصخور غير المُنفّذة للماء، ويختلط بالغاز الطبيعي المتكوّن تحت هذه الصخور، بالإضافة إلى ذلك يُمكن إنتاج الهيليوم عن طريق تسييل الهواء الجوّي، وفصل الغازات عن بعضها البعض.[2]

خصائص غاز الهيليوم

ينتمي غاز الهيليوم لعناصر الغازات النبيلة في الجدول الدوري، ويُعتبر ثاني أكثر العناصر وفرةً في الكون، وهو أيضاً ثاني أبسط العناصر الكيميائيّة، حيث تتكوّن ذرّاتها من اثنين من البروتونات، واثنين من النيوترونات، واثنين من الإلكترونات، وهو غاز عديم اللون، والطعم، والرائحة، وذو كثافة قليلة، وغير قابل للاشتعال، وهو أيضاً غاز خامل لا يتفاعل مع أيّ عنصر كيميائي آخر.[2]

استخدامات غاز الهيليوم

يستخدم غاز الهيليوم في العديد من المجالات، ومن بينها ما يأتي:[3]

مُبرّد لمصادم الهدرونات الكبير (LHC).
مغناطيس فائق التوصيل في ماسحات التصوير بالرنين المغناطيسي.
وسط تبريد لأجهزة الأقمار الصناعيّة، وكان يُستخدم قديما لتبريد الأكسجين السائل، والهيدروجين الذي يعمل على تشغيل مركبات الفضاء أبولو.
ملء ابالونات الزينة، وبالونات الطقس، والسفن الهوائيّة، وذلك بسبب كثافته المُنخفضة .
توفير جو خامل لصنع الألياف البصريّة وأشباه الموصّلات، ولحام القوس، وذلك لأنّه غاز خامل ولا يتفاعل.
تضخيم الوسائد الهوائيّة في السيارات بعد الاصطدام، وذلك لأنه سريع الانتشار.
يُستخدم حديثاً في مجهر الهيليوم الأيوني، والذي يُعطي صوراً أدقّ من المجهر الإلكتروني الماسح.