ما فوائد عنصر الهيليوم وما أهم استخداماته؟

غاز الهيليوم هو العنصر الثاني في أعلى يمين الجدول الدوري مقابل الهيدروجين في الدورة الأولى، الصف الأول، والمجموعة الثامنة العمود الأخير من الجدول.

الخواص الكيميائية والفيزيائية لعنصر الهيليوم

من مجموعة العناصر النبيلة أو الغازات الخاملة المستقرة التي لا تتفاعل مع العناصر الأخرى بسبب امتلاء مدارها الأخير، فهذا العنصر يمتلك إلكترونيْ تكافؤ ناتجين عن التوزيع الإلكتروني لعدده الذري الذي يساوى2.

ونظرًا لهذا الخمول فهو لا يوجد على شكل جزيئي، وإنما على شكل ذرات فقط. أما العدد الكتلي فيساوي 4.003 وحدة كتلة ذرية.

والهيليوم هو الغاز الأقل في درجة الغليان والانصهار مقارنةً ببقية العناصر، وهو ما ينتج عنه وميض أُرجواني اللون في حال التفريغ الكهربائي، وهو غاز غير قابل للاشتعال.

وبسبب خفة وزنه وقلة كثافته، فعندما يُطلق في الغلاف الجوي يتسرب إلى الفضاء الخارجي؛ وهذا سبب ارتفاعه لانعدام الجاذبية الأرضية له.

وهو ناتج عن تحلل العناصر المشعة مثل اليورانيوم والثاريوم منذ مئات السنين.

ويشكل ربع ذرات الكون، ورغم ذلك هو الأكثر وفرة بالكون والأقل ندرة بالأرض. تبلغ نسبته 24% في الأرض. ومصدره الأصلي هو اندماج النجوم، ويشكل نسبة 95% في الفضاء، في حين تقل نسبة وجوده بالأرض تبعًا لوجود الغلاف الجوي.

ونسبة وجوده في حقول الغاز الطبيعي 7% مع الغازات الأخرى كالنيتروجين والأكسجين، ويُستخرج بواسطة التقطير الجزيئي.

اقرأ أيضًا الهيدروجين بديل الوقود في المستقبل

استخدامات عنصر الهيليوم وفوائده

ومن استخداماته: في بالونات الزينة وأعياد الميلاد، وفي المناطيد، ويستخدم في القطارات المغناطيسية، وفي أجهزة الرنين المغناطيسي لتبربد الأجهزة من خلال تمرير هذا الغاز عبرها، كما يُستخدم واقيًا في اللِّحام وفي تصنيع رقائق السيليكون.

أما أكثر الدول إنتاجًا وتصنيعًا له فهي الولايات المتحدة والجزائر وقطر.

ومن الفوائد الأخرى للهيليوم يستخدمه الغواصون لتقليل فقاعات النيتروجين تحت الماء؛ لأنها تسبب لهم أمراضًا معينة بالمفاصل. وتبلغ نسبة النيتروجين بالهواء 79%.

 وأما بالنسبة للنظائر، فالأول هو الهيليوم العادي He ذو العدد الكتلي 4 المحتوي على نيوترونين وغير القابل للاشتعال.

وأدى نقصان كثافته عن الهواء ست مرات وزنًا أقل لتغير سرعة الصوت وتغير تردده، وهو ما يفسر تغير الصوت أثناء استنشاقه أو وجوده في المحيط، فهو يؤثر في وتيرة الأحبال الصوتية.

وأما نظيره الآخر فهو He3 الذي يحتوي على نيوترون واحد، وهو كنز للطاقة ومخزون بالقمر فقط، حيث يوجد بنسبة طن إلى 15 طن في الكرة الأرضية، وتكوُّنه حول القمر بكثرة بسبب الرياح الشمسية.