فهاي موجود در سطح کره ي زمين تنها عنصر اصلي براي تکنولوژي پيشرفته نيستند، گاز هليوم که سبکي آن نسبت به هوا باعث شناور ماندن بالون ها در هوا مي شود، نقش بزرگي در قدرت بخشي کشتي هاي فضايي، الکترونيک هاي پيشرفته و نسل هاي بعدي راکتور هاي هسته اي دارد. گاز هليوم که داراي منابع تجديد ناپذير است از گاز طبيعي استخراج مي شود. طبق آنچه در مجلس سنا امريکا اعلام شد اين عنصر رو به اتمام است. امريکا داراي ذخاير فدرالي زيادي از هليوم است که در سال 1920تاسيس شد و دولت تصميم گرفت از بالون هاي کوچک به عنوان هواپيماهاي نظامي استفاده کند و تمام تجهيزات مربوط را با قيمت خيلي پايين به فروش رساند که اين آمار در سال 2010 توسط گزارش شوراي تحقيقات ملي اعلام شد. براي پاسخ بهتر به تقاضا ها مجلس سنا، لايحه اي در نظر گرفت که بتواند هزينه هاي فروش هليوم را تغيير دهد .
کمبود هليوم از لحاظ زيادي بر امريکا تاثير خواهد گذاشت. جدا از پرکردن بادکنک ها و بالون ها اين عنصر مي تواند به آهنربا هاي ابر قدرت در ماشين ام آر آي کمک نمايد، که توسط آن دکترها توانسته اند سرطان ها و صدمات مغزي و … را تشخيص دهند. علاوه بر استفاده از اين عنصر در ام آر آي از هليوم در تکنولوژي هاي پيشرفته در وزارت دفاع امريکا استفاده مي شود .
طبق آمار به دست آمده از گزارشات زمين شناسي در حدود يک سوم هليوم در امريکا در سال گذشته مربوط به عمليات کرايوژنيک در تحقيقات دماهاي پايين بوده است. هليوم يک سرد کننده ي با ثبات است که قادر است دماي هر چيزي را تا حدود هزاران کلوين کاهش دهد، که هيچ سرد کننده اي در زمين قادر به انجام اين کار نخواهند بود .
هليوم مايع قادر به سرد کردن تجهيزات ابر رسانا ها و شتاب دهنده هاي مخصوص است که نياز است از امکانات فراوان در امريکا و برخورددهنده بزرگ هادرون در اروپا بهره گرفته شود .
شتاب دهنده ها
ابر آهنرباها و تحقيقات مربوط به سلول هاي مغز
تمام آزمايشگاها در سراسر امريکا از هليوم مايع استفاده مي کنند. هليوم از عناصر بسيار سرد است که تنها در دماهاي خيلي پايين عمل خواهد کرد. در تحقيقات مرتبط با سلول هاي مغز از هليوم مايع استفاده مي شود. استفاده از هليوم نيتروژني مي تواند در برخي موارد به عنوان جايگزين در نظر گرفته شود، اما بايد گفت که اين جايگزيني نمي تواند به رقابت با دماي پايين هليوم مايع برسد .
دستگاه هاي ديجيتالي
گاز هليوم در فيبر نوري و دنياي اينترنتي هم کاربردهايي دارد. روش هاي ساخت نيمه هادي ها که تقريبا در تمام دستگاهاي الکتريکي امروز مشاهده مي شود احتياج به هليوم مايع دارد تا سبب خنک شدن آهنرباهاي مورد استفاده در پروسه ي توليد شود. در همين ميان کابل هاي فيبر نوري که ميتواند در خانه هاي افراد اينترنت و کابل هاي تلويزيون را بياورد با بهره گيري از هليوم مايع ساخته شده اند .
ارتش و دفاع
استفاده از هليوم مايع در ردياب هاي زير دريايي ارتش امريکا به منظور پاک سازي سيگنال ها ديده مي شود. به گفته شوراي تحقيقات ملي نيروي هوايي در آزمايشات از ابررساناها به عنوان يک منبع انرژي از هليوم استفاده مي کنند. پيتر مادريد تحليلگر هليوم در دفتر مديريت زمين در ايالات متحده در آماريلوي تگزاس، اظهار داشت که هليوم مايع به عنوان يک مرجع براي موشک هاي هدايت گرما است.
کشتي هاي فضايي
در کشتي هاي فضايي براي سوخت از هيدروژن مايع و اکسيژن استفاده مي شود و نه از هليوم. اما همچنان از هليوم براي تميز کردن تانک هاي موجود در اين کشتي هاي فضايي استفاده مي شود، اين تانک ها انقدر سرد هستند که استفاده از عنصر ديگري جز هليوم در آن امکان پذير نخواهد بود. استفاده از عناصر ديگر به دليل نشان دادن واکنش با اکسيژن که سبب انفجار خواهد شد کارآمد نخواهد بود .
بادکنک هاي بزرگ
مراکز توليد بادکنک هاي هليومي به ميزان زيادي از ذخاير هليوم استفاده مي کنند. اما اين مراکز تنها کساني نيستند که داراي اين بالون ها هستند بخش هاي دفاعي دولتي از اين بالون ها استفاده مي کنند که نام اين بالون ها JLENS است.
دستگاه تصوير برداري مغناطيسي
و اما به موضوع کابرد هليوم در صنعت ام آر آي مي پردازيم. دستگاه هاي تصوير برداري مغناطيسي به هليوم مايع نياز دارد تا بتواند با خنک کردن آهنرباي ابررساناها زمينه مغناطيسي براي آنها فراهم کند. دکترها از ام آر آي براي تشخيص سرطان و تومار و سکته ها و مشکلات قلبي و بيماري هاي مغزي استفاده مي کنند و محققان از اين دستگاه ها براي آزمايش هاي شيمي، بيولوژي و دارويي استفاده مي کنند. طبق گفته ي شوراي تحقيقات ملي استفاده از ماشين هاي جديد که نياز به ميزان کمتري از هليوم دارد حد اقل به 5 سال زمان نياز دارد .
راکتورهاي هسته اي نسل بعدي
اين راکتورهاي نسل بعد نياز دارند تا از هليوم به منظور يک خنک کننده در آنها استفاده کند. آزمايشگاهاي امريکايي در حال ساخت راکتور هايي در دماهاي بالا هستند (700 تا 900 سانتي گراد ) ، و راکتور هايي با دماي خيلي بالاتر (بالاتر از 1000درجه ي سانتي گراد) که اين نوع راکتور ها امنيت بيشتري دارند و ساخت آنها نسبت به راکتور هاي فعلي سرعت بيشتر و هزينه ي قابل قبولي دارد. اما ميزان هليوم مصرفي در آنها هنورز مشخص نشده است .
آينده ي هليوم در امريکا
اگر امريکا در آينده با کمبود هليوم مواجه شود نياز است که به برنامه ي تجديد هليوم توجه بيشتري شود. مقامات مادريد اعلام داشتند که شرکت هاي MRI و شرکت فيبر نوري اوونز کورنينگ در حال حاضر هليوم خود را بازيافت مي کنند.
دولت امريکا در تلاش است که ميزان بيشتري از هليوم را برداشت نمايد. سازمان زمين شناسي ايالات متحده اعلام داشت که قطر و الجزاير داراي ذخاير عمده هليوم هستند. به گفته ي مادريد به دليل اينکه استفاده از ذخاير داخلي ارزان تر تمام خواهد شد، بعيد است که ايالات متحده واردات هليوم بيشتري را آغاز کند.
ايالات متحده اکنون ميزان کمي از واردات هليوم دارد و تنها هليوم از منابع اين ايالت استخراج مي شود. آنها اظهار داشتند: ” بسيار بعيد است که ايالات متحده، اقدامات لازم براي جستجوي منابع جديد براي هليوم را در نظر نگيرد.” دفتر مديريت اراضي از قبل مطلع است که كدام يک از ذخاير گاز طبيعي احتمالاً ميزان هليوم بالايي دارند و اين ذخاير در وايومينگ، جنوب شرقي يوتا و مركز شرقي آريزونا هستند .
درباره این سایت