ഹീലിയം: ചൈനയുടെ കയറ്റുമതി നിരോധനം, ഉപയോഗങ്ങൾ & ആഗോള ഉത്പാദനം

വാർത്തകളിൽ എന്തുകൊണ്ട്?

പശ്ചാത്തലം

ഹീലിയത്തിന്റെ ആറ്റോമിക നമ്പർ രണ്ടും രാസ ചിഹ്നം He എന്നുമാണ്, ഓരോ ന്യൂട്രൽ ആറ്റത്തിനും രണ്ട് പ്രോട്ടോണുകളും രണ്ട് ഇലക്ട്രോണുകളുമുണ്ട്.

ഇത് നിറമില്ലാത്തതും മണമില്ലാത്തതും ഏറെക്കുറെ പൂർണ്ണമായും പ്രതിപ്രവർത്തിക്കാത്തതുമായ (unreactive) നോബിൾ വാതകമാണ് (noble gas), ഇത് കത്തുന്നതുമല്ല (non-flammable).

ഹൈഡ്രജന് ശേഷം പ്രപഞ്ചത്തിൽ ഏറ്റവും കൂടുതലുള്ള രണ്ടാമത്തെ മൂലകമാണ് ഹീലിയം, കൂടാതെ ഇത് ഏറ്റവും ഭാരം കുറഞ്ഞ രണ്ടാമത്തെ മൂലകവുമാണ്.

എങ്കിലും ഭൂമിയിലെ ഉപയോഗയോഗ്യമായ ഹീലിയം അപൂർവ്വമാണ്, അതിന്റെ ഭാരം കുറഞ്ഞ ആറ്റങ്ങൾക്ക് ഉയർന്ന അന്തരീക്ഷത്തിൽ നിന്ന് ബഹിരാകാശത്തേക്ക് രക്ഷപ്പെടാൻ കഴിയും.

ഹീലിയം എങ്ങനെ കണ്ടെത്തി?

1. 1868 ഓഗസ്റ്റ് 18-ന് ഇന്ത്യയിൽ നിന്ന് ഒരു പൂർണ്ണ സൂര്യഗ്രഹണം നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു.
2. ഫ്രഞ്ച് ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞനായ Jules Janssen പരിചിതമല്ലാത്ത ഒരു മഞ്ഞ സ്പെക്ട്രൽ രേഖ (spectral line) ശ്രദ്ധിച്ചു.
3. ബ്രിട്ടീഷ് ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞനായ Norman Lockyer സ്വതന്ത്രമായി അതേ രേഖയെക്കുറിച്ച് പഠിച്ചു.
4. Lockyer ഉം Edward Frankland ഉം ഈ പുതിയ മൂലകത്തിന് ഹീലിയം എന്ന് പേരിട്ടു.
5. William Ramsay 1895-ൽ ഭൂമിയിലെ ഒരു ധാതുവിൽ നിന്ന് ഹീലിയത്തെ വേർതിരിച്ചു.

ഭൂമിയിലെ ഹീലിയം എവിടെ നിന്നാണ് വരുന്നത്?

റേഡിയോ ആക്ടീവ് യുറേനിയവും തോറിയവും ഭൂമിയുടെ പുറംതോടിൽ (crust) സാവധാനം നശിക്കുന്നു, അവയുടെ ശോഷണം ഒടുവിൽ ഹീലിയം ആറ്റങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു.

ചില ഹീലിയം മുകളിലേക്ക് നീങ്ങുകയും പ്രകൃതിവാതകത്തിൽ കുടുങ്ങുകയും ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ വാണിജ്യ പ്ലാന്റുകൾ അനുയോജ്യമായ പ്രകൃതിവാതക പാടങ്ങളിൽ നിന്ന് ഇതിനെ വേർതിരിക്കുന്നു.

സാധാരണ വായുവിൽ സാമ്പത്തികമായി വലിയ തോതിലുള്ള വീണ്ടെടുക്കലിന് മതിയായ ഹീലിയം അടങ്ങിയിട്ടില്ല, അതിനാൽ എല്ലാ പ്രകൃതിവാതക ഫീൽഡും ഹീലിയം ഉറവിടമായി മാറുന്നില്ല.

പ്രത്യേക ഭൗതിക ഗുണങ്ങൾ

• ഏതൊരു മൂലകത്തിന്റെയും ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ തിളനില (boiling point) ഹീലിയത്തിനാണ്, ഇത് −268.9 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിന് അടുത്താണ്.
• മറ്റെല്ലാ വസ്തുക്കളും മരവിച്ചുപോകുന്ന താപനിലയിലും ഇത് ദ്രാവകമായി തുടരുന്നു.
• സാധാരണ അന്തരീക്ഷമർദ്ദത്തിൽ, കേവല പൂജ്യത്തിനടുത്ത് (absolute zero) പോലും ഇതിന് ഘരാവസ്ഥയിലാകാൻ കഴിയില്ല.
• ഇത് താപത്തെ നന്നായി കടത്തിവിടുകയും ഉപകരണങ്ങളുമായി എളുപ്പത്തിൽ പ്രതിപ്രവർത്തിക്കാതിരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
• ദ്രവ ഹീലിയം ശക്തമായ കാന്തങ്ങളെ വളരെ കുറഞ്ഞ താപനിലയിലേക്ക് തണുപ്പിക്കുന്നു.

വാണിജ്യ Grade-A helium ൽ കുറഞ്ഞത് 99.997 ശതമാനം ഹീലിയം അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്. സെൻസിറ്റീവ് ആയ വ്യാവസായിക, ശാസ്ത്രീയ ഉപകരണങ്ങൾക്ക് അത്തരം പരിശുദ്ധി പ്രധാനമാണ്.

ഹീലിയം തന്ത്രപരമായി പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്?

• ആശുപത്രികൾ: ദ്രവ ഹീലിയം മാഗ്നറ്റിക് റെസൊണൻസ് ഇമേജിംഗ് (MRI) സ്കാനറുകൾക്കുള്ളിലെ കാന്തങ്ങളെ തണുപ്പിക്കുന്നു.
• അർദ്ധചാലകങ്ങൾ (Semiconductors): തണുപ്പിക്കുന്നതിനും നിയന്ത്രിതമായ പ്രോസസ്സിംഗ് അന്തരീക്ഷത്തിനും നിർമ്മാതാക്കൾ ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറും ബഹിരാകാശ സംവിധാനങ്ങളും: ഹീലിയം ഫൈബർ ഉൽപ്പാദനത്തെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു, ഉപകരണങ്ങളെ തണുപ്പിക്കുന്നു, ഇന്ധന ടാങ്കുകൾക്ക് സമ്മർദ്ദം നൽകുന്നു, ഇന്ധന ലൈനുകൾ വൃത്തിയാക്കുന്നു.
• ഗവേഷണം: ലബോറട്ടറികൾ ഇത് ക്രയോജനിക്സ് (cryogenics), പാർട്ടിക്കിൾ ഫിസിക്സ് (particle physics), ക്വാണ്ടം സാങ്കേതികവിദ്യ എന്നിവയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• ലീക്ക് ടെസ്റ്റിംഗ് (Leak testing): ചെറിയ ഹീലിയം ആറ്റങ്ങൾ സീൽ ചെയ്ത ഉപകരണങ്ങളിലെ ചെറിയ ദ്വാരങ്ങൾ വെളിപ്പെടുത്തുന്നു.
• ലിഫ്റ്റിംഗ് (Lifting): വായുവിനേക്കാൾ ഭാരം കുറഞ്ഞതും കത്താത്തതുമായതിനാൽ ബലൂണുകൾ ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഏറ്റവും തണുപ്പുള്ള ക്രയോജനിക് ജോലികൾക്ക് ദ്രവ ഹീലിയത്തിന് പകരമായി മറ്റൊന്നില്ല. മറ്റ് പല ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കും ബദലുകൾ ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയും, എന്നാൽ അവ പലപ്പോഴും ഫലപ്രദമല്ല.

ആഗോള ഉൽപ്പാദനം എത്രത്തോളം കേന്ദ്രീകൃതമാണ്?

United States Geological Survey 2025 ലെ ആഗോള ഉൽപ്പാദനം 190 ദശലക്ഷം ക്യുബിക് മീറ്റർ ആയി കണക്കാക്കുന്നു.

• United States 81 ദശലക്ഷം ക്യുബിക് മീറ്റർ അഥവാ 43 ശതമാനം ഉത്പാദിപ്പിച്ചു.
• Qatar 63 ദശലക്ഷം ക്യുബിക് മീറ്റർ അഥവാ 33 ശതമാനം ഉത്പാദിപ്പിച്ചു.
• Russia 18 ദശലക്ഷം ക്യുബിക് മീറ്റർ ഉത്പാദിപ്പിച്ചു, Algeria 11 ദശലക്ഷം ക്യുബിക് മീറ്റർ ഉത്പാദിപ്പിച്ചു.
• China 3 ദശലക്ഷം ക്യുബിക് മീറ്റർ അഥവാ 1.6 ശതമാനം ഉത്പാദിപ്പിച്ചു.

United States ഉം Qatar ഉം ചേർന്ന് ലോക ഉൽപ്പാദനത്തിന്റെ മുക്കാൽ ഭാഗവും നൽകി. അതിനാൽ കുറച്ച് സൗകര്യങ്ങളിലുണ്ടാകുന്ന തടസ്സം പല രാജ്യങ്ങളെയും ബാധിച്ചേക്കാം.

ചൈനയുടെ നിരോധനം എന്തുകൊണ്ട് പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നു?

ചൈന ആഗോള ഹീലിയത്തിന്റെ ഒരു ചെറിയ ഭാഗം മാത്രമേ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നുള്ളൂ. അതിന് ആവശ്യമായതിന്റെ 80 ശതമാനത്തിലധികം അത് ഇറക്കുമതി ചെയ്യുന്നു.

അതിനാൽ കയറ്റുമതി നിരോധനം ആശ്ചര്യകരമായി തോന്നാം, മാത്രമല്ല ചൈന ഇപ്പോഴും ശുദ്ധീകരിച്ച വാതകം, നിറച്ച പാത്രങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ വീണ്ടും കയറ്റുമതി ചെയ്യുന്ന സപ്ലൈകൾ എന്നിവ കയറ്റുമതി ചെയ്തേക്കാം.

ആ ഒഴുക്ക് നിർത്തുന്നത് ആഭ്യന്തര ഉപയോക്താക്കളെ സംരക്ഷിക്കുകയും പ്രാദേശിക ലഭ്യത കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്തേക്കാം. പ്രഖ്യാപനത്തിന് ശേഷവും കൃത്യമായ നയത്തിന്റെ വ്യാപ്തി വ്യക്തമല്ല.

ആഭ്യന്തര മെഡിക്കൽ, ചിപ്പ് നിർമ്മാണ ആവശ്യങ്ങൾ എന്നിവ സാധ്യമായ വിശദീകരണങ്ങളിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു, എന്നാൽ ചൈനീസ് അധികാരികൾ ആ കാരണങ്ങൾ സ്ഥിരീകരിച്ചിട്ടില്ല.

വിതരണം വേഗത്തിൽ വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ ബുദ്ധിമുട്ടുള്ളത് എന്തുകൊണ്ട്?

• ഒരു ഉപയോഗപ്രദമായ ഉറവിടത്തിന് മതിയായ ഹീലിയം സാന്ദ്രതയുള്ള പ്രകൃതിവാതകം ആവശ്യമാണ്.
• വേർതിരിക്കുന്നതിനും ശുദ്ധീകരിക്കുന്നതിനും പ്രത്യേക വ്യവസായ പ്ലാന്റുകൾ ആവശ്യമാണ്, ഗതാഗത സമയത്ത് ദ്രവ ഹീലിയം വളരെ തണുപ്പായിരിക്കണം.
• സംഭരിച്ചിരിക്കുന്ന ചില ദ്രാവകങ്ങൾ ഒഴിവാക്കാനാവാത്ത ബോയിൽ-ഓഫ് (boil-off) വഴി തുടർച്ചയായി ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുന്നു, പുതിയ ഉൽപ്പാദന പദ്ധതികൾക്ക് വർഷങ്ങളുടെ നിക്ഷേപവും നിർമ്മാണവും ആവശ്യമാണ്.

ഇന്ത്യ ഇറക്കുമതി ചെയ്യുന്ന വാണിജ്യ ഹീലിയത്തെ വളരെയധികം ആശ്രയിക്കുന്നു, അതിനാൽ വിതരണത്തിലെ തടസ്സങ്ങൾ ആശുപത്രികൾക്കും ലബോറട്ടറികൾക്കും നൂതന നിർമ്മാണത്തിനും ചിലവ് വർദ്ധിപ്പിക്കും.

ഉപസംഹാരം

ഹീലിയം ബഹിരാകാശത്ത് സമൃദ്ധമാണ്, എന്നാൽ ഭൂമിയിൽ സാമ്പത്തികമായി വീണ്ടെടുക്കാൻ പ്രയാസമാണ്. കേന്ദ്രീകൃത ഉൽപ്പാദനം അതിന്റെ വിതരണ ശൃംഖലയെ ദുർബലമാക്കുന്നു, ചൈനയുടെ താൽക്കാലിക നിരോധനം അനിശ്ചിതത്വം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, എന്നിരുന്നാലും അതിന്റെ കൃത്യമായ ഉദ്ദേശ്യം അനിശ്ചിതമായി തുടരുന്നു.