خبرهای مختلفی در دنیای وب همه روزه از جلوی چشم کاربران عبور میکند و ممکن است بسیاری از آنها حقیقت نداشته باشد. امروز میخواهیم در مورد یکی از این خبرها صحبت کنیم: جهان با کمبود و اتمام منابع هلیوم رو به رو است و در طول زندگی بشر هلیوم تمام میشود. این مسألهی بسیار مهمیاست. در مورد صحت این خبر با یک اظهار نظر ساده نمیتوان تحلیلی ارائه داد. پس اجازه بدهید تا با هم بررسی کنیم که در مورد هلیومم در دنیا چه میگذرد؟
در کنار پر کردن بادکنکهای هلیومیبرای مهمانیها و مجالس و هم چنین تغییر صدا به منظور تفریح، چه کاربردهای مهم دیگری وجود دارند که باید نگران اتمام منابع هلیوم در دنیا باشیم؟ و اینکه آیا جهان با اتمام این گاز سبک تر از هوا در آیندهای نه چندان دور رو به رو خواهد شد یا خیر؟
هلیوم: عنصری پر کاربرد
هلیوم عنصر شگفت انگیزی است و کاربردهای بسیار فراتری از پر کردن بادکنکهای شناور در هوا و تغییر صدا دارد. به رغم اینکه هلیوم دومین عنصر فراوان در جهان هستی شناخته شده است (پس از هیدروژن که سبک تر و آتشگیر است)، در کرهی زمین در هر نقطهای نمیتوان به هلیوم دست پیدا کرد. زمانی که یک بادکنک هلیومیمیترکد، هلیوم خارج شده از آن با هوا مخلوط میگردد و به دلیل اینکه چکالی بسیار کمتری نسبت به هوا دارد و بسیار سبک تر است، به بالاترین لایههای جو زمین صعود میکند و از آنجه به وسیلهی وزش بادهای خورشیدی از کرهی زمین فاصله میگیرد و باید گفت خداحافظ هلیوم!
هلیومیکه امروز در دسترس ماست چگونه به دست میآید؟
هلیوم مصرفی امروز بشر از منابع زیر زمینی گاز طبیعی و از دل زمین به دست میآید. در واقع هلیوم در این نقاط محبوس است و مورد استخراج قرار میگیرد. با استخراج گاز طبیعی که منبعی برای تأمین انرژی به شمار میرود، میتوان هلیوم را نیز به دست آورد و پس از خالص سازی برای کاربردهای تعریف شده مورد استفاده قرار داد.
تشکیل هلیوم محبوس در دل زمین چگونه است؟
بیشتر هلیوم حبس شده در زمین از عناصر سنگین دیگر حاصل میشود. قرار گرفتن عناصر در معرض رادیواکتیو مانند اورانیوم و توریوم منجر به فروپاشی عناصر اطراف میشود. پس در طول زمان عناصر در معرض رادیو اکتیو هلیوم تولید میکنند. زمانی که یک عنصر دچار فروپاشی میشود، از یک اتم سنگین به دو اتم سبکتر شکسته میشود. معمولاً اتمهای حاصل شده در اندازه با هم برابر نیستند و معمولاً یکی از آنها عنصر کوچکتری مانند هلیوم خواهد بود که تنها دو پروتون و دو نوترون دارد.
ترکیب هلیوم با عناصر دیگر
هلیوم عنصر فوق العاده پایداری است، یه این معنی که امکان برقراری پیوند با عناصر دیگر را ندارد. به همین دلیل نمایل برای خالص ماندن دارد و ترکیبی از آن در طبیعت یافت نمیشود. مسائلی که توضیح داده شد نشان میدهد عنصر هلیوم در کنار مواد رادیواکتیو همواره در دل زمین در حال تولید شدن است.
کاربردهای هلیوم از درمان تا بالن
برخلاف تصور بسیاری از افراد مهمترین کاربرد هلیوم پر کردن بادکنکها نیست و از آن برای مقاصد درمانی در خنک کردن دستگاههای پر کاربرد و حیاتی پزشکی استفاده میشود. هلیوم نقطهی جوش بسیار پایینی دارد و میتوان گفت تنها عنصری است که در دمای نزدیک به صفر مطلق مایع میماند. یعنی تقریباً جامد کردن هلیوم غیر ممکن خواهد بود. این ویژگی سبب میشود هلیوم بهترین گزینه برای خنک سازی ابر آهنرباها باشد. این فناوری برای عکسبرداری از درون بدن و همچنین از ترکیبات شیمیایی توسط MRI و NMR استفاده میشود. از این ویژگی هلیومبرای برخی از رایانههای کوانتومینیز بهره میگیرند.
دیگر کاربردهای هلیوم
همچنین از هلیوم برای نشتی یابی در ابزارهای تحت خلأ یا تحت فشار استفاده میشود. هلیوم میتواند نقش گاز محافظ در جوشکاری را نیز داشته باشد و همچنین به عنوان گاز تنفسی مخلوط با اکسیژن برای غواصان در آبهای عمیق بسیار کمک کننده است. میتوان گفتت تنها 7% از هلیوم تولید شده در دنیا برای پر کردن بادکنک و کاربردهای تفریحی مورد مصرف قرار میگیرد. به همین دلیل باید دانست که اتمام منابع هلیوم میتواند در کاربردهای حیاتی اختلال جدی ایجاد کند و نگرانیهای کلانی در این زمینه وجود دارد.
منابع تمام شدنی هلیوم
گرچه هلیوم نیز مانند نفت همواره در دل زمین در حال تشکیل شدن است اما دست پیدا کردن به منابع قابل استخراج همواره ممکن نخواهد بود و منابع هلیوم نیز مانند منابع نفتی، در زمرهی منابع مهم تجدید ناپذیر در اختیار بشر هستند و باید به جد در مصرف این منابع و استخراج آنها در دنیا صرفه جویی صورت گیرد. بازیافت هلیوم و استفادهی چند باره از آن برای کاربردهای مهم میتواند در مصرف کمتر تاثیر زیادی داشته باشد. باید بدانیم هلیومیکه در جو زمین رها میشود هرگز به زمین بر نمیگردد و از طریق لایههای بیرونی جو از زمین دور میشود.
منبع: https://bit.ly/3bHu8ZG