ฮีเลียมเป็นหนึ่งในก๊าซไม่กี่ชนิดที่เบากว่าอากาศ ที่สำคัญกว่านั้นคือมีความเสถียร ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น และไม่เป็นอันตราย จึงเป็นตัวเลือกที่ดีมากสำหรับการนำไปใช้เป่าลูกโป่งที่ลอยได้เอง

ปัจจุบันฮีเลียมมักถูกเรียกว่า “ก๊าซหายาก” หรือ “ก๊าซทองคำ”ฮีเลียมมักถูกมองว่าเป็นทรัพยากรธรรมชาติเพียงชนิดเดียวบนโลกที่ไม่สามารถทดแทนได้อย่างแท้จริง ยิ่งใช้มากเท่าไหร่ ก็ยิ่งมีน้อยลงเท่านั้น และยังมีการใช้งานที่หลากหลาย

คำถามที่น่าสนใจก็คือ ฮีเลียมถูกนำไปใช้ทำอะไร และทำไมมันจึงไม่สามารถหมุนเวียนได้?

ฮีเลียมของโลกมาจากไหน?

ฮีเลียมอยู่อันดับสองในตารางธาตุ อันที่จริงแล้ว ฮีเลียมยังเป็นธาตุที่มีมากเป็นอันดับสองในจักรวาล รองจากไฮโดรเจน แต่ฮีเลียมนั้นหายากมากบนโลก

นี่เป็นเพราะว่าฮีเลียมมีเวเลนซ์เป็นศูนย์และไม่เกิดปฏิกิริยาเคมีภายใต้สภาวะปกติทั้งหมด โดยปกติจะมีอยู่ในรูปของฮีเลียม (He) และไอโซโทปของฮีเลียมเท่านั้น

ในขณะเดียวกัน เนื่องจากฮีเลียมมีน้ำหนักเบามาก เมื่อปรากฏบนพื้นผิวโลกในรูปก๊าซ มันจะหลุดออกสู่อวกาศได้อย่างง่ายดายแทนที่จะคงอยู่บนโลก หลังจากหลุดออกไปหลายร้อยล้านปี ฮีเลียมจะเหลืออยู่บนโลกน้อยมาก แต่ความเข้มข้นของฮีเลียมในชั้นบรรยากาศในปัจจุบันยังคงอยู่ที่ประมาณ 5.2 ส่วนในล้านส่วน

เนื่องจากธรณีภาคของโลกจะยังคงผลิตต่อไปฮีเลียมเพื่อชดเชยการสูญเสียการหลบหนี อย่างที่ได้กล่าวไปแล้ว ฮีเลียมมักไม่เกิดปฏิกิริยาเคมี แล้วมันถูกผลิตขึ้นมาได้อย่างไร?

ฮีเลียมส่วนใหญ่บนโลกเกิดจากการสลายตัวของกัมมันตรังสี โดยเฉพาะอย่างยิ่งการสลายตัวของยูเรเนียมและทอเรียม ซึ่งเป็นวิธีเดียวในการผลิตฮีเลียมในปัจจุบัน เราไม่สามารถผลิตฮีเลียมโดยวิธีสังเคราะห์ผ่านปฏิกิริยาเคมีได้ ฮีเลียมส่วนใหญ่ที่เกิดจากการสลายตัวตามธรรมชาติจะเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ รักษาความเข้มข้นของฮีเลียมไว้ในขณะที่สูญเสียฮีเลียมอย่างต่อเนื่อง แต่ฮีเลียมบางส่วนจะถูกกักเก็บไว้โดยธรณีภาค ฮีเลียมที่ถูกกักเก็บไว้เหล่านี้มักจะถูกผสมอยู่ในก๊าซธรรมชาติ และในที่สุดก็ถูกมนุษย์พัฒนาและแยกตัวออกมา

ฮีเลียมใช้ทำอะไร?

ฮีเลียมมีความสามารถในการละลายต่ำมากและนำความร้อนได้สูง คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้สามารถนำไปใช้งานในหลายสาขา เช่น งานเชื่อม อัดแรงดัน และงานเป่า ซึ่งล้วนนิยมใช้ฮีเลียม

อย่างไรก็ตาม สิ่งที่ทำให้เป็นจริงฮีเลียม“ก๊าซทองคำ” คือจุดเดือดต่ำ อุณหภูมิวิกฤตและจุดเดือดของฮีเลียมเหลวอยู่ที่ 5.20K และ 4.125K ตามลำดับ ซึ่งใกล้เคียงกับศูนย์สัมบูรณ์และต่ำที่สุดในบรรดาสารทั้งหมด

นี่ทำให้ฮีเลียมเหลวใช้กันอย่างแพร่หลายในไครโอเจนิกส์และการทำความเย็นตัวนำยิ่งยวด

สารบางชนิดจะแสดงสภาพนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิไนโตรเจนเหลว แต่สารบางชนิดต้องการอุณหภูมิที่ต่ำกว่า จำเป็นต้องใช้ฮีเลียมเหลวและไม่สามารถทดแทนได้ ตัวอย่างเช่น วัสดุตัวนำยิ่งยวดที่ใช้ในอุปกรณ์ถ่ายภาพด้วยเรโซแนนซ์แม่เหล็กและเครื่องชนอนุภาคแฮดรอนขนาดใหญ่ของยุโรป ล้วนแต่ระบายความร้อนด้วยฮีเลียมเหลวทั้งสิ้น

บริษัทของเรากำลังพิจารณาที่จะเข้าสู่สาขาฮีเลียมเหลว โปรดติดตามชม