الهليوم.. الغاز الخفي المهم في حياتنا

كيف سيكون عالمنا دون غاز الهليوم؟ ربما قد يجيب من يجهل أهمية هذا الغاز بأن مناطيد الهواء التي تُملأ به هي أول ما سنفتقده، لكن عند النظر إلى استعمالات هذا الغاز الكثيرة فقد تتبدل وجهة النظر هذه كثيرا.

غاز الهليوم غير سام وعديم اللون والرائحة وخفيف جدا، وهو متوفر بصورة كبيرة في الغلاف الجوي، ويستخدم في الكثير من نواحي الحياة، وخاصة في مجالات الأبحاث والتكنولوجيا وعلوم الفضاء، ومن يضع غاز الهليوم في فمه تتغير طبقات صوته وتصبح عالية بسبب قلة كثافة الغاز. ونسرد هنا بعض استعمالاته.

قبل الهليوم يقع الهيدروجين الذي هو أخف عنصر في الكون، لكن استعمالاته خطيرة، ففي العام 1937 انفجر منطاد "زيبيلين هندنبورغ" بالقرب من الأراضي الأميركية.

المنطاد هندنبورغ الذي استخدم غاز الهيدروجين انفجر قرب الأراضي الأميركية عام 1937

أما غاز الهليوم فهو ثاني أخف عنصر في الطبيعة وغير قابل للاحتراق وغير سام، مما جعله آمنا في استخدامات الطيران والمناطيد والسفن الهوائية، التي تستطيع الحفاظ على شكلها بسبب الضغط الجوي.

ويمكن للبشر استنشاق الغازات في معدلات الضغط الجوي المعتادة دون مشاكل، لكنها تصبح سامة في المناطق التي فيها ضغط جوي مرتفع. فالنيتروجين مثلا يصبح مادة مخدرة بعد عمق خمسين مترا تحت الماء. أما الأكسجين فيسبب أضرارا في الجهاز العصبي عند ارتفاع الضغط الجوي، ولذلك يستعمل الغطاسون في الأعماق الكبيرة خليطا من غاز الهليوم والأكسجين.

يستخدم الغطاسون في الأعماق الكبيرة خليطا من الهليوم والأكسجين

ويمكن لغاز الهليوم تبريد الملفات الأسطوانية والموصلات الكهرومغناطيسية الفائقة، التي تستخدم حقولا مغناطيسية قوية، كما في تجارب الاندماج النووي في مفاعل فيندلشتاين الألماني. وتعمل الطبقة المغناطيسية في المفاعل على تثبيت مادة البلازما في مكانها.

كما أن المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية التي تقع على الحدود بين فرنسا وسويسرا تستخدم الهليوم في تجارب "مصادم الهدرونات الكبير". ويعمل الهليوم على تبريد الموصلات الكهرومغناطيسية التي تحافظ على عمل هذا الجهاز الفريد من نوعه. وهو ما جعل المنظمة تمتلك أكبر "ثلاجة" في العالم.

مصادم الهدرونات الكبير في أوروبا يستخدم الهليوم لتبريد الموصلات الكهرومغناطيسية للمحافظة على عمله

وتستخدم الكثير من الأجهزة الحديثة غاز الهليوم، مثل جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي. ويعمل الهليوم أيضا على تبريد الملفات الأسطوانية في الجهاز. فيما يعمل "الهليوم الخامل" في اللحام على منع أكسدة القطع الحديدية وإكمال عملية اللحام.

الهليوم الخامل يمنع أكسدة قطع الحديد أثناء عملية اللحام

المصدر