ما نوع العنصر الذي يمثله الهيليوم؟

ما هوغاز الهيليوم?

مشتقة من الكلمة اليونانيةهيليوس(بمعنى "الشمس")، اكتُشف غاز الهيليوم لأول مرة في هالة الشمس، التي تحتوي على 25% من الهيليوم. وباعتباره ثاني أكثر العناصر وفرةً في الكون، يُعدّ غاز الهيليوم نادرًا للغاية على الأرض. هذا الغاز النبيل خفيف الوزن، الذي يُنتج من خلال الاندماج النووي والتحلل الإشعاعي، عديم اللون والرائحة، وخامل، وله أدنى درجة غليان بين جميع العناصر.

من أين يأتي غاز الهيليوم؟
على الأرض، يتشكل غاز الهيليوم بشكل أساسي كمنتج ثانوي لتحلل اليورانيوم والثوريوم. ويتراكم تحت الأرض بجانب احتياطيات الغاز الطبيعي، ويتم استخراجه تجارياً عندما تتجاوز تركيزاته 0.3%.

المصادر الرئيسية لغاز الهيليوم:

• الاحتياطيات الرئيسيةتمتلك الولايات المتحدة (تكساس وكانساس) وقطر والجزائر أكبر احتياطيات من غاز الهيليوم.

• أفضل الموردينتهيمن الولايات المتحدة وروسيا والجزائر على إمدادات الهيليوم العالمية. والجدير بالذكر أن الاحتياطي الفيدرالي الأمريكي للهيليوم في تكساس - الذي كان يزود العالم بنسبة 30% من الهيليوم - قد أغلق أبوابه في عام 2021، مما زاد من المخاوف بشأن الإمدادات.

• الإمكانات المستقبليةقد تساهم الاكتشافات الحديثة في تنزانيا في تعزيز إنتاج الهيليوم، على الرغم من استمرار وجود تحديات في استخراجه.

الاستخدامات الحرجة لغاز الهيليوم

إلى جانب دوره المعروف في ملء بالونات الحفلات والسفن الهوائية، يُعد غاز الهيليوم ضروريًا للتطبيقات العلمية والطبية والصناعية المتقدمة:

1. تقنية البرودة الفائقة:

   • يعمل الهيليوم السائل على تبريد المعدات إلى ما يقارب الصفر المطلق (-273.15 درجة مئوية)، مما يتيح تحقيق اختراقات مثل الموصلية الفائقة (المستخدمة في قطارات ماجليف) وأجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي.

   • ضروري لتبريد المفاعلات النووية ووقود الصواريخ ومصادم الهادرونات الكبير.

2. الحماية الصناعية:

   • إن طبيعتها الخاملة تخلق بيئات آمنة لتصنيع الألياف البصرية وأشباه الموصلات ولحام القوس الكهربائي.

3. تطبيقات منقذة للحياة:

   • تمنع مخاليط الهيليوم والأكسجين مرض تخفيف الضغط لدى غواصي أعماق البحار.

لماذا يُعد غاز الهيليوم مورداً مهدداً بالانقراض؟

1. غير متجدد ونادر:

   • لا يمكن تجديد غاز الهيليوم بمجرد إطلاقه في الغلاف الجوي، لأنه يتسرب إلى الفضاء.

   • تتناقص الاحتياطيات العالمية المحدودة بسرعة، مما يهدد سلاسل التوريد.

2. تقلب الأسعار:

   • ارتفعت التكاليف بنسبة 250% في خمس سنوات، مدفوعة باضطرابات الإمداد (على سبيل المثال، أدى الحصار الذي فرضته قطر عام 2017 إلى خفض 30% من إمدادات الهيليوم العالمية).

3. تحديات إعادة التدوير:

   • لا توجد سوى بنية تحتية ضئيلة لإعادة تدوير الهيليوم السائل، على الرغم من مخاطر تبخره.

4. التأثير العالمي:

   • يتماشى توفير إمدادات آمنة من الهيليوم مع هدف الأمم المتحدة للتنمية المستدامة رقم 3 (الصحة والرفاه)، حيث أنه يزود أجهزة التشخيص الطبي الحيوية بالطاقة مثل أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي.