غاز الهيليوم
غاز الهيليوم أحد الغازات النَّبيلة، وهو ينتمي إلى مجموعة الغازات الخاملة، عدده الذَّري 2، ورمزه الكيميائيّ He. يقع ضِمن عناصر الدَّورة الأولى وأول عنصرٍ في المجموعة الثَّامنة، توزيعه الإلكترونيّ 1s2. غاز الهيليوم له في الطَّبيعة نظيرين هما: 3He, 4He.
غاز الهيليوم غازٌ في معظم حالاته عدا حالاتٍ نادرةٍ يكون فيها سائلًا، وهو غازٌ عديم الرائحة، ذو وميضٍ أرجوانيٍّ في حالة البلازما، غير سامٍّ. غاز الهيليوم يُعتبر من ضِمن الغازات الخفيفة الوزن؛ فهو يلي غاز الهيدروجين الأخف وزناً على الإطلاق، وله أقلُّ درجة غليانٍ وانصهارٍ مقارنةً بجميع عناصر الجدول الدَّوريّ، وهو غازٌ وافرٌ في الكون؛ إذ تبلغ نسبته 24%، بينما تكون نسبته قليلة في محيط سطح الكرة الأرضيّة ومعظم الهيليوم الموجود في الغلاف الجويّ للأرض من الهيليوم 4He.
غاز الهيليوم غازٌّ خاملٌ لا يدخل في معظم التَّفاعلات الكيميائيّة؛ فهو يحتوي على إلكترونين في مداره الأخير- أيّ إنّ ذرته مستقرّةٌ- ممّا يعطيه صفة الثَّبات الكيميائيّ، ويوجد في الطبيعة بحالة جزيءٍ.
كيفيّة الحصول على غاز الهيليوم
- يوجد الهيليوم في الغلاف الجوّي نتيجة الانفجار العظيم الذي حصل في الكون قبل ملايين السِّنين.
- يوجد نتيجة تفاعل الانصهار النَّجمي من خلال تفاعل الهيدروجين مع CNO عبر سلسلةٍ من التَّفاعلات.
- انطلاق جسيمات ألفا 2+He التي تنطلق من العناصر الثَّقيلة كاليورانيوم والثوريوم وتصطدم بالغلاف الصَّخريّ؛ وبذلك يتمّ الحصول على غاز الهيليوم.
- المصدر الأكبر لغاز الهيليوم هو آبار الغاز الطبيعيّ، ويفصل الهيليوم عن طريق ضغط الغاز الطبيعيّ إلى أقصى درجة ضغطٍ، ثُمّ يُسمح للغاز بالتَّمدد ممّا يؤدي إلى خفض درجة حرارة الغاز الذي يُصبح سائلًا ويبقى الهيليوم غازًا يسهل جمعه.
استخدامات غاز الهيليوم
- نظرًا لأنّ غاز الهيليوم غازٌ خامل لا يدخل في التّفاعلات الكيميائيّة؛ فهو يُستخدم في عمليات التَّصنيع ومنها: عمليّات اللِّحام، وإنتاج رقائق السليكون.
- يُبرّد الأجهزة التي تشتمل على المغناطيس مثل أجهزة الرَّنين المغناطيسيّ.
- يستخدم في البلونات والمناطيد الهوائيّة؛ فيساعدها على الارتفاع نظرًا لوزنه الخفيف، وعدم قابليته للاشتعال على عكس الهيدروجين الأخف وزناً ولكنه قابلٌ للاشتعال.
- يُستخدم في صناعة البخاخات المستخدمة للاستنشاق من قِبل مرضى الرَّبو وبعض أمراض الجهاز التنفسيّ؛ إذ يتمّ مزجه مع الأكسجين لتسهيل دخول الأكسجين إلى الرئتيّن بدلًا من الهواء.
- يُستخدم كمبادلٍ حراريٍّ في المفاعلات النَّوويّة؛ نظرًا لأنّه غازٌ خاملٌ، وعدم تكوينه للنظائر خلال عمل المفاعل النَّوويّ، وامتيازه بالنَاقليّة المرتفعة للحرارة.
