Hēlija gāze Hēlija tvertne Hēlija cilindrs Hēlija pudele Šķidrais hēlijs

Hēlijs patiesībā ir cēlgāze. To atklāja franču astronoms Žils Jansens pilnā Saules aptumsuma laikā 1868. gada 18. augustā. Tobrīd šis elements uz zemes nebija atrasts, tāpēc Žansons to nosauca par hēliju pēc saules (helios). Kopš tā laika zinātnieki ir panākuši daudzus svarīgus sasniegumus saistībā ar hēliju, sākot no moderniem analītiskajiem instrumentiem, ko izmanto tādās jomās kā medicīna un astrofizika, līdz mobilajiem tālruņiem, ko lietojam ikdienā, un to visu ražošanas procesos izmanto hēliju. Hēlija unikālās fizikālās īpašības ir arī palīdzējušas zinātniekiem visā pasaulē veikt daudzus svarīgus atklājumus, kas ir devuši lielu labumu starptautiskajai sabiedrībai.

Hēlija loma

Daudzas pārsteidzošas īpašības (zems blīvums, augsta siltumvadītspēja...) ir padarījušas hēliju par vienu no vislabvēlīgākajām gāzēm pasaules apstrādes rūpniecībā, un ASV to pat iekļāvušas valsts drošības materiālu sarakstā. Šeit ir pieci mazāk zināmi hēlija lietojumi.

1. MRI

Hēlijs ir bezkrāsains, bez smaržas un nedegošs. Tā sašķidrinātajam stāvoklim ir nepieciešama zemākā temperatūra uz zemes (mīnus 269 grādi pēc Celsija), kas ir tuvu absolūtajai nullei. Hēliju galvenokārt izmanto dzesēšanas spēju dēļ, un to plaši izmanto medicīniskajā skenēšanā. MRI gadījumā magnētisko lauku ģenerē supravadošs magnēts, kas ietīts hēlija šķidrumā. Jaunākie jauninājumi ir ļāvuši samazināt hēlija izmantošanu, taču tas joprojām ir būtisks NMR iekārtas darbībai.

2. Optiskā šķiedra un displeja ekrāns

Elektronikas rūpniecība ir vēl viens liels hēlija tirgus. Piemēram, šo gāzi var izmantot optisko šķiedru ražošanā. Francijas šķidrās gāzes uzņēmums paskaidroja: "Konkrēti, pirmais solis optiskās šķiedras ražošanā ir stikla stieņu ražošana. Ūdeņradi, skābekli un hēliju izmanto, lai stiprinātu stikla stieņu izturību turpmākai karsēšanai un pagarināšanai. Hēlijs Hēlijs un argons arī ļauj ātri atdzist sakarsētām un izstieptām optiskajām šķiedrām "Hēliju izmanto arī daudzu elektronisko ierīču, piemēram, plakano displeju, ražošanā.

3. Pusvadītāji

Enerģētikas pētniecības institūts piezīmē paskaidroja: "Hēlijs ir inerta gāze, kurai ir grūti reaģēt ar citiem komponentiem, tāpēc tas ir ideāls materiāls pusvadītāju ražošanai. Aptinot inerto gāzi ap silīcija plāksni, var izvairīties no negaidītām reakcijām. Turklāt , jo hēlijam ir augsta siltumvadītspēja, tas var arī efektīvi izkliedēt siltumu, kas pusvadītāju ražošanas procesā var samazināt silīcija plāksnītes temperatūru un padarīt pusvadītāju mazāku."

4. Raķetes palaišana

Hēlijs ir arī svarīgs materiāls kosmosa izpētē un attīstībā. To izmanto kā aukstumaģentu daudzu materiālu dzesēšanai un precīzai metināšanai, kā arī izmanto kā šķidruma sistēmas hermētiskumu gaisa kuģu lidojumam vai nolaišanai. NASA katru gadu izmanto simtiem miljonu kubikpēdu hēlija. Turklāt aģentūra 2023. gadā plāno arī nosūtīt uz stratosfēru astronomisko teleskopu, izmantojot hēlija balonu.

5. Kodolpētniecība un attīstība

Hēliju izmanto arī kodolsintēzes pētniecībā un attīstībā. Kodolsintēzes eksperimentālā reaktora (ITER) projektā, kas tiek būvēts Francijas Ronas estuāra provincē, tiks uzbūvēta dzesēšanas iekārta, lai nodrošinātu reaktora dzesēšanu. Francijas sašķidrinātās gāzes kompānija sacīja: "Lai iegūtu slēgtam reaktoram nepieciešamo elektromagnētisko lauku, ārkārtīgi zemā temperatūrā, tuvu absolūtajai nullei, jāizmanto supravadoši magnētiskie materiāli. 5400 kvadrātmetru lielajā ITER dzesēšanas stacijā hēlija rūpnīcas zona sastāda līdz 3000 kvadrātmetriem.

Lai gan hēlijs mūsdienās ir otrs izplatītākais elements Visumā, lielākā daļa no tā ir koncentrēta tādās zvaigznēs kā saule. Protams, hēlijs ir sastopams arī uz zemes, taču ikvienam ir jāzina, ka hēlija īpatsvars gaisā ir ļoti zems, veidojot tikai 5,2 miljondaļas no gaisa satura. Turklāt tas ir ļoti viegls un atradīsies atmosfērā, kad vien būs iespēja. Pacelieties pēc iespējas augstāk un beidzot izvairieties no atmosfēras. Parasti ir grūti atgūt izplūstošo hēliju. Tas ir arī galvenais hēlija trūkuma iemesls.

Galvenā hēlija ražošanas metode pašlaik nāk no dabasgāzes nozares. Ja zemē ir dabasgāze, kas bagāta ar radioaktīviem minerāliem, piemēram, urānu, tā saturēs apmēram 7% hēlija pēc tilpuma. Iemesls, kāpēc šī dabasgāze satur hēliju, galvenokārt ir tāpēc, ka radioaktīvie elementi, piemēram, urāns, izstaro tā sauktās alfa daļiņas. Alfa daļiņa patiesībā ir hēlija kodols. Kamēr tas iegūst elektronus no apkārtējās vides, tas kļūst par stabilu hēlija gāzi. Inženieri var atdalīt hēliju no dabasgāzes, izmantojot kriogēnās attīrīšanas tehnoloģiju (kas atdala vielas, ņemot vērā sasalšanas punktu atšķirības).

#hēlijs #šķidrshēlijs #industrialgāze #elektroniskāgāze

Populāri tagi: hēlija gāzes hēlija tvertne hēlija balons hēlija pudele šķidrais hēlijs, Ķīna hēlija gāzes hēlija tvertne hēlija balons hēlija pudele šķidrā hēlija ražotāji, piegādātāji, rūpnīca