هلیوم

هلیوم یا هلیُم (Helium ، با نشان شیمیایی He) یک عنصر شیمیایی با عدد اتمی ۲ است. این عنصر، بی‌بو، بی‌رنگ، بی‌مزه، غیرسمّی و از دیدگاه شیمیایی بی‌اثر و تک اتمی است که در جدول تناوبی در بالای گروه گازهای نجیب جا دارد. دمای ذوب و جوش این ماده در میان دیگر عنصرها بسیار پایین است، به‌همین دلیل در دمای اتاق و البته در بیشتر موارد به صورت گازی است مگر اینکه تحت شرایط بسیار ویژه‌ای قرار داشته باشد.

تاریخچه هلیوم:

هلیوم از کلمه یونانی هلیوس، به معنای «ایزد خورشید» گرفته شده ‌است. زمانی که هنوز هلیوم شناخته نشده بود، ستاره‌شناس فرانسوی ژول ژانسن در جریان خورشیدگرفتگی سال ۱۸۶۸ برای نخستین بار در طیف‌بینی نور خورشید، خط زرد طیفی هلیوم را دید. در جریان همان خورشیدگرفتگی، نورمن لاکیر پیشنهاد کرد این خط زرد می‌تواند به دلیل یک عنصر تازه باشد. دو شیمی‌دان سوئدی با نام‌های پر تئودر کلیو و نیلز آبراهام لانگلت در سال ۱۸۹۵ این عنصر را شناسایی و اعلام کردند. آن‌ها هلیوم را از سنگ کلویت که کانی اورانیوم است، به‌دست آوردند. در سال ۱۹۰۳ منابع بزرگ هلیوم در میدان‌های گازی ایالات متحده پیدا شد.

کاربردهای مختلف هلیوم مایع :

هلیوم در بسیاری از صنایع در سطح جهانی استفاده می‌شود و استفاده از آن در همه زمینه‌های تحقیقات علمی و محیط‌های تجاری، از جمله داروسازی، پزشکی، جوشکاری، علوم رایانه، اکتشافات فضایی وجود دارد. یکی از خواص بسیار مهم هلیوم قدرت خنک‌کنندگی هلیوم مایع است به این معنی است که این عنصر یک عنصر حیاتی و غیرقابل تعویض در بسیاری از اجزای مهم و مدرن است. عمده‌ترین مصرف‌کنندگان صنعتی جهانی هلیوم مایع، صنایع پزشکی، هوافضا و الکترونیک هستند. صنعت پزشکی بزرگترین مصرف‌کننده است و عمدتاً از هلیوم برای حفظ خواص ابررسانایی آهن‌ربا در کاربردهایی مانند تصاویر تشدید مغناطیسی (MRI) و تجهیزات طیف‌سنجی تشدید مغناطیسی هسته‌ای (NMR) استفاده می‌کند.

هلیوم مایع و دستگاه ام آر آی :

هلیوم عنصری در گروه گازهای نجیب است که در صنایع مختلف از جمله در زمینه پزشکی بسیار کاربردی است. در حقیقت ، یکی از رایج ترین موارد استفاده از هلیوم در دستگاه های MRI است. و اما هلیوم در صنعت دستگاه های ام ار ای به دو صورت گاز و مایع مورد استفاده قرار میگیرد. در این قسمت قصد داریم تا موارد کاربرد هلیوم در دستگاه های ام آر ای را توضیح دهیم. دستگاه MRI شامل سیم پیچ ، آهنربا و سیم پیچ هایی است که جریان را هدایت می کنند. این دستگاه به دلیل داشتن میدان مغناطیسی بسیار قوی ، انرژی زیادی را مصرف می کند. برای رسیدن به این میدان مغناطیسی قوی، راهی جز ساختن یک سیم پیچ ابررسانا وجود ندارد (یا حداقل با تکنولوژی فعلی بشر راهی جز این نیست!!!). فرض کنید که سیم پیچ خاصیت ابرمغناطیسی نداشته باشد. در نتیجه برای تولید یک میدان مغناطیسی در حدود 1.5 تسلا، جریانی در حدود 400 آمپر استفاده میگردد و گرمایی در حد یک کوره القایی تولید می شود. اما این مدل اصلا نمی تواند کارایی خوبی برای یک دستگاه تصویربرداری پزشکی داشته باشد. پس نیاز است تا مشکل را از پایه حل کرد تا با این پدیده مواجه نشویم. در این زمان است که پای هلیوم مایع به این عرصه باز می شود. برای این که یک ماده ابر رسانا داشته باشیم، سیم پیچ های داخل دستگاه MRI باید تا دمای نزدیک به صفر کلوین یا همان صفر مطلق کاهش یابد. دستگاه ام آر آی برای اینکه بتواند به این دمای فوق العاده سرد برسد و این دما را حفظ کند به ماده ای نیاز دارد و این ماده همان هلیوم مایع است. طبق قوانین فیزیک زمانی که یک سیم به دمای صفر کلوین برسد جنبش مولکولی آن به صفر می رسد و در نتیجه مقاومت الکتریکی آن نیز به صفر نزدیک می شود. هر چه مقاومت به صفر برسد، خاصیت ابررسانایی سیم پیچ افزایش می یابد. در نتیجه سیم پیچ بدون اتلاف انرژی، قادر است تا میدان مغناطیسی قوی ایجاد کند. و اما در داخل مگنت ام آر آی سیم ها به طور مداوم در هلیوم مایع غوطه ور می شوند. دمای این مایعات 269.1- درجه سانتیگراد است که برابر با 452- درجه فارنهایت است. دستگاه MRI به طور متوسط 1700 لیتر هلیوم مصرف می کند. اما شاید این سوال پیش بیاید که، خرید و فروش هلیوم مایع دیگر برای چه منظور است. زیرا تزریق هلیوم مایع تنها نیاز است تا در کارخانه های تولید ام آر آی یک بار انجام شود و دیگر نیازی به آن نیست. در رابطه با این سوال باید بگوییم که متاسفانه این گونه نیست. زیرا دستگاه های MRI یک سیستم ایده آل نیستند و همواره بخشی از هلیوم مایع درون آن ها به گاز تبدیل می شود. می توان گفت دستگاه های ام ار ای معمولی چیزی در حدود 1.5 تا 3 درصد اتلاف هلیوم در ماه دارند. و این بدین معنی است که مراکز تصویربرداری ام ار ای هر سال بایستی قدری هلیوم مایع خریداری کرده و در یک پروسه فنی و حساس هلیوم مایع جدید به دستگاه خود تزریق کنند.

نکات مهم در تزریق هلیوم مایع به دستگاه ام آر آی :

اما تزریق هلیوم به دستگاه ام ار ای نکاتی دارد که برخی از آن ها در ادامه آورده شده است. نکاتی در مورد تزریق هلیوم دستگاه ام ار ای - حجم کلی دستگاه خود را از لحاظ میزان هلیوم بدانید. - قبل از اینکه هلیوم دستگاه به 65 درصد برسد، هلیوم جدید به دستگاه تزریق کنید. زیرا مطالعات نشان داده که میزان اتلاف هلیوم دستگاه MRI کمتر از 65 درصد، به طرز قابل توجهی افزایش می یابد. - قبل از تصمیم گیری در مورد خرید هلیوم ، در دسترس بودن ، قیمت و نحوه تزریق هلیوم را بررسی کنید - به خاطر داشته باشید که قیمت هلیوم ممکن است بسته به عرضه و تقاضا و قیمت جهانی، متفاوت باشد. - سرمایش هوای اتاق مگنت را در شرایط خوبی حفظ کنید. رعایت این نکات نه تنها باعث افزایش زمان بین شارژ مجدد هلیوم و صرفه جویی در هزینه شما می شود بلکه باعث افزایش طول عمر سیستم MRI می شود. خرید هلیوم  : جهت مشاوره و خرید می توانید با شماره زیر تماس بگیرید. 09338880351