ჰელიუმი

ჰელიუმი არის ქიმიური ელემენტი, რომელსაც აქვს სიმბოლო He და ატომური ნომერი 2. ეს არის უფერო, არატოქსიკური, ინერტული, უსუნო, უგემოვნო, მონოატომური გაზი, რომელიც სათავეში უდგას პერიოდულ სისტემაში ინერტული აირების ჯგუფს. მისი დუღილის და დნობის წერტილები ელემენტებს შორის ყველაზე დაბალია და ის მხოლოდ გაზის სახით არსებობს, გარდა ექსტრემალური პირობებისა.
ჰელიუმი არის რიგით მეორე ყველაზე მსუბუქ ელემენტებს შორის და მეორე ყველაზე უხვი ელემენტი დაკვირვებად სამყაროში და მასის დაახლოებით 24%-ს შეადგენს, რაც 12-ჯერ აღემატება ყველა მძიმე ელემენტის მასას. მისი რიცხვი მზისა და იუპიტერის მსგავსია. ეს გამოწვეულია ჰელიუმ-4-ის ბირთვის (თითო ნუკლეონზე) ძალზე მაღალი შეკავშირების ენერგიით ჰელიუმის შემდეგ მომდევნო სამ ელემენტთან მიმართებაში. ჰელიუმ-4-ის ეს შემაკავშირებელი ენერგია ასევე განმარტავს, თუ რატომ არის ის როგორც ბირთვული შერწყმის, ასევე რადიოაქტიური დაშლის პროდუქტი. სამყაროში ჰელიუმის უმეტესი ნაწილი არის ჰელიუმ-4 და ითვლება, რომ ჩამოყალიბდა დიდი აფეთქების დროს.
ჰელიუმი გამოიყენება კრიოგენიკაში, განსაკუთრებით ზეგამტარი მაგნიტების გაგრილებაში, დიდი რაოდენობით MRI სკანერებში. ჰელიუმს იყენებენ გაბერვისთვის, გასაწმენდათ, როგორც დამცავი ატმოსფერო რკალის შედუღებისთვის და ისეთ პროცესებში, როგორიცაა კრისტალების შექმნა, რომელიც შეადგენს სილიკონის ფირფიტების დასამზადებლად, ამ პროცესს წარმოებული გაზის ნახევარი მიაქვს. კარგად ცნობილი, მაგრამ თანამედროვებაში ნაკლებად გამოიყენება - როგორც ამწე გაზი ბურთებსა და საჰაერო ხომალდებში. მცირე რაოდენობით ჰელიუმის ჩასუნთქვა დროებით ცვლის ადამიანის ხმის ტემბრსა და ხარისხს. სამეცნიერო კვლევებში ჰელიუმ-4-ის ორ თხევად ფაზაში (ჰელიუმი I და ჰელიუმი II) ქცევას დიდი მნიშვნელობა აქვს კვანტური მექანიკის შემსწავლელი მკვლევრებისთვის (კერძოდ, ზესთხევადობის თვისება) და მათთვის, ვინც განიხილავს ისეთ ფენომენებს, როგორიცაა სუპერგამტარობა მატერიაში აბსოლუტურ ნულთან მიახლოებული. მიუხედავად იმისა, რომ ბუშტებში ჰელიუმს ხშირად იყენებენ, ისინი ჰელიუმის გამოყენების მხოლოდ მცირე ნაწილია. ჰელიუმი მის ზოგიერთ უნიკალურ თვისების გამო გამოიყენება მრავალი მიზნებისთვის, , როგორიცაა მისი დაბალი დუღილის წერტილი, დაბალი სიმკვრივე, დაბალი ხსნადობა, მაღალი თბოგამტარობა ან ინერტულობა. 2008 წელს ჰელიუმის მთლიანი გლობალური წარმოებიდან, წელიწადში დაახლოებით 32 მილიონი კგ (193 მილიონი სტანდარტული კუბური მეტრი) ჰელიუმი ძირითადად გამოიყენება (2008 წლის მთლიანი რაოდენობის დაახლოებით 22%) კრიოგენიკაში, რომელის უმეტესობა მოიცავს ზეგამტარი მაგნიტების სამედიცინო გაგრილებას. MRI სკანერები. სხვა ძირითადი გამოყენება (1996 წელს გამოყენების დაახლოებით 60%) იყო დაბერვის და გამწმენდ სისტემებში, რომლებიც უზრუნველყოფენ კონტროლირებად ატმოსფეროს, შედუღებას და გაჟონვის გამოვლენას. სხვა გამოყენება კატეგორიების მიხედვით შედარებით მცირე იყო. ჰელიუმი გამოიყენება როგორც დამცავი აირი სილიციუმის და გერმანიუმის კრისტალების ზრდისას, ტიტანისა და ცირკონიუმის წარმოებაში და გაზის ქრომატოგრაფიაში, რადგან ის ინერტულია. ის ასევე გამოიყენება ზებგერით აეროდინამიურ გვირაბებში და იმპულსურ დანადგარებში.
ჰელიუმი გამოიყენება მასალებზე, როგორც დამცავი აირი შედუღების პროცესში, რომლებიც დაბინძურებულია და დასუსტებულია ჰაერით ან აზოტით შედუღების ტემპერატურაზე. მთელი რიგი ინერტული დამცავი აირები გამოიყენება გაზ-ელექტრო ვოლფრამის შედუღებისას, მაგრამ ჰელიუმი გამოიყენება უფრო იაფი არგონის ნაცვლად, განსაკუთრებით სახარჯო მასალების შესადუღებლად, რომლებსაც აქვთ უფრო მაღალი თბოგამტარობა, როგორიცაა ალუმინი ან სპილენძი.