ஹீலியம்: சீனாவின் ஏற்றுமதி தடை, பயன்பாடுகள் & உலக உற்பத்தி

செய்திகளில் ஏன்?

பின்னணி

ஹீலியம் அணு எண் இரண்டையும் He என்ற வேதியியல் குறியீட்டையும் கொண்டுள்ளது, மேலும் ஒவ்வொரு நடுநிலை அணுவும் இரண்டு புரோட்டான்கள் மற்றும் இரண்டு எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது.

இது நிறமற்ற, மணமற்ற மற்றும் முற்றிலும் வினைபுரியாத (unreactive) மந்த வாயு (noble gas), இது எரியக்கூடியது அல்ல (non-flammable).

ஹைட்ரஜனுக்குப் பிறகு பிரபஞ்சத்தில் அதிகமாக உள்ள இரண்டாவது தனிமம் ஹீலியம் ஆகும், மேலும் இது இரண்டாவது லேசான தனிமமுமாகும்.

ஆயினும்கூட, பூமியில் பயன்படுத்தக்கூடிய ஹீலியம் அரிதானது, அதன் லேசான அணுக்கள் மேல் வளிமண்டலத்திலிருந்து விண்வெளிக்கு தப்பிக்க முடியும்.

ஹீலியம் எப்படி கண்டுபிடிக்கப்பட்டது?

1. ஆகஸ்ட் 18, 1868 இல், இந்தியாவில் இருந்து முழு சூரிய கிரகணம் காணப்பட்டது.
2. பிரெஞ்சு வானியலாளர் Jules Janssen பழக்கமில்லாத மஞ்சள் நிறமாலை வரியை (spectral line) கவனித்தார்.
3. பிரிட்டிஷ் வானியலாளர் Norman Lockyer அதே வரியை தனித்தனியாக ஆய்வு செய்தார்.
4. Lockyer மற்றும் Edward Frankland புதிய தனிமத்திற்கு ஹீலியம் என்று பெயரிட்டனர்.
5. William Ramsay 1895 இல் பூமியின் தாதுவிலிருந்து ஹீலியத்தை பிரித்தெடுத்தார்.

பூமியின் ஹீலியம் எங்கிருந்து வருகிறது?

கதிரியக்க யுரேனியம் மற்றும் தோரியம் பூமியின் மேலோட்டத்திற்குள் மெதுவாக சிதைகின்றன, அவற்றின் சிதைவு இறுதியில் ஹீலியம் அணுக்களை உருவாக்குகிறது.

சில ஹீலியம் மேல்நோக்கி இடம்பெயர்ந்து இயற்கை வாயுவுடன் சிக்கிக் கொள்கிறது, மேலும் வணிக ஆலைகள் பொருத்தமான இயற்கை எரிவாயு துறைகளில் இருந்து அதை பிரித்தெடுக்கின்றன.

சாதாரண காற்றில் பொருளாதார ரீதியாக பெரிய அளவிலான மீட்புக்கு மிகக் குறைவான ஹீலியம் உள்ளது, எனவே ஒவ்வொரு இயற்கை எரிவாயு துறையும் ஹீலியம் மூலமாக மாறாது.

சிறப்பு உடல் பண்புகள்

• ஹீலியம் எந்தத் தனிமத்தையும் விட மிகக் குறைந்த கொதிநிலையைக் (boiling point) கொண்டுள்ளது, இது -268.9 டிகிரி செல்சியஸுக்கு அருகில் உள்ளது.
• கிட்டத்தட்ட ஒவ்வொரு பொருளும் உறைந்துபோகும் வெப்பநிலையில் இது திரவமாகவே இருக்கும்.
• சாதாரண வளிமண்டல அழுத்தத்தில், முழுமையான சுழி (absolute zero) வெப்பநிலைக்கு அருகில் கூட அதனால் திடப்பொருளாக மாற முடியாது.
• இது வெப்பத்தை நன்றாகக் கடத்துகிறது மற்றும் கருவிகளுடன் எளிதில் வினைபுரிவதில்லை.
• திரவ ஹீலியம் சக்திவாய்ந்த காந்தங்களை மிகக் குறைந்த வெப்பநிலைக்கு குளிரூட்டுகிறது.

வணிகரீதியான Grade-A helium குறைந்தபட்சம் 99.997 சதவீத ஹீலியத்தைக் கொண்டுள்ளது. உணர்திறன் வாய்ந்த தொழில்துறை மற்றும் அறிவியல் கருவிகளுக்கு இத்தகைய தூய்மை முக்கியமானது.

ஹீலியம் ஏன் மூலோபாய ரீதியாக முக்கியமானது?

• மருத்துவமனைகள்: திரவ ஹீலியம் காந்த ஒத்ததிர்வு இமேஜிங் (MRI) ஸ்கேனர்களுக்குள் காந்தங்களைக் குளிர்விக்கிறது.
• குறைக்கடத்திகள் (Semiconductors): உற்பத்தியாளர்கள் இதை குளிரூட்டல் மற்றும் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட செயலாக்க சூழல்களுக்குப் பயன்படுத்துகின்றனர்.
• ஆப்டிகல் ஃபைபர் மற்றும் விண்வெளி அமைப்புகள்: ஹீலியம் ஃபைபர் உற்பத்தியை ஆதரிக்கிறது, கருவிகளை குளிர்விக்கிறது, எரிபொருள் தொட்டிகளுக்கு அழுத்தம் கொடுக்கிறது மற்றும் எரிபொருள் இணைப்புகளை சுத்தப்படுத்துகிறது.
• ஆராய்ச்சி: ஆய்வகங்கள் இதை கிரையோஜெனிக்ஸ் (cryogenics), துகள் இயற்பியல் (particle physics) மற்றும் குவாண்டம் தொழில்நுட்பத்தில் பயன்படுத்துகின்றன.
• கசிவு சோதனை (Leak testing): சிறிய ஹீலியம் அணுக்கள் சீல் செய்யப்பட்ட கருவிகளில் உள்ள சிறிய துளைகளை வெளிப்படுத்துகின்றன.
• தூக்குதல் (Lifting): பலூன்கள் காற்றை விட இலகுவானவை மற்றும் எரியாதவை என்பதால் இதைப் பயன்படுத்துகின்றன.

மிகவும் குளிர்ந்த கிரையோஜெனிக் வேலைக்கு திரவ ஹீலியத்திற்கு எந்த மாற்றும் இல்லை. பல பயன்பாடுகள் மாற்று வழிகளைப் பயன்படுத்தலாம், ஆனால் பெரும்பாலும் குறைவாகவே செயல்படும்.

உலகளாவிய உற்பத்தி எவ்வளவு மையப்படுத்தப்பட்டுள்ளது?

United States Geological Survey 2025 உலகளாவிய உற்பத்தியை 190 மில்லியன் கன மீட்டர் என மதிப்பிட்டுள்ளது.

• United States 81 மில்லியன் கன மீட்டர்களை உற்பத்தி செய்தது, அதாவது 43 சதவீதம்.
• Qatar 63 மில்லியன் கன மீட்டர், அதாவது 33 சதவீதம் உற்பத்தி செய்தது.
• Russia 18 மில்லியன் கன மீட்டரையும், Algeria 11 மில்லியன் கன மீட்டரையும் உற்பத்தி செய்தன.
• China 3 மில்லியன் கன மீட்டர் அல்லது சுமார் 1.6 சதவீதத்தை உற்பத்தி செய்தது.

United States மற்றும் Qatar இணைந்து உலக உற்பத்தியில் முக்கால்வாசிப் பகுதியை வழங்கின. சில வசதிகளில் ஏற்படும் இடையூறு பல நாடுகளை பாதிக்கலாம்.

சீனாவின் தடை ஏன் முக்கியமானது?

உலகளாவிய ஹீலியத்தில் ஒரு சிறிய பகுதியை மட்டுமே சீனா உற்பத்தி செய்கிறது. அதன் தேவைகளில் 80 சதவீதத்திற்கும் மேலாக இது இறக்குமதி செய்கிறது.

எனவே ஏற்றுமதித் தடை ஆச்சரியமாகத் தோன்றலாம், சீனா இன்னும் சுத்திகரிக்கப்பட்ட வாயு, நிரப்பப்பட்ட கொள்கலன்கள் அல்லது மறு ஏற்றுமதி செய்யப்பட்ட பொருட்களை ஏற்றுமதி செய்யலாம்.

அந்த ஓட்டங்களை நிறுத்துவது உள்நாட்டு பயனர்களைப் பாதுகாக்கும் மற்றும் பிராந்தியக் கிடைக்கும் தன்மையைக் குறைக்கும். அறிவிப்புக்குப் பிறகும் சரியான கொள்கை நோக்கம் தெளிவாகத் தெரியவில்லை.

சாத்தியமான விளக்கங்களில் உள்நாட்டு மருத்துவ மற்றும் சிப் தயாரிப்புத் தேவைகள் அடங்கும், ஆனால் சீன அதிகாரிகள் அந்த காரணங்களை உறுதிப்படுத்தவில்லை.

விநியோகத்தை விரைவாக விரிவுபடுத்துவது ஏன் கடினம்?

• ஒரு பயனுள்ள மூலத்திற்கு போதுமான ஹீலியம் செறிவுகளுடன் கூடிய இயற்கை எரிவாயு தேவைப்படுகிறது.
• பிரித்தெடுத்தல் மற்றும் சுத்திகரிப்புக்கு சிறப்பு தொழில்துறை ஆலைகள் தேவைப்படுகின்றன, அதேசமயம் போக்குவரத்தின் போது திரவ ஹீலியம் கடுமையாக குளிர்ந்திருக்க வேண்டும்.
• சேமிக்கப்பட்ட சில திரவங்கள் தவிர்க்க முடியாத பாயில்-ஆஃப் (boil-off) மூலம் தொடர்ந்து ஆவியாகின்றன, புதிய உற்பத்தி திட்டங்களுக்கு பல ஆண்டுகள் முதலீடும் கட்டுமானமும் தேவைப்படுகின்றன.

இந்தியா இறக்குமதி செய்யப்படும் வணிக ஹீலியத்தை பெரிதும் நம்பியுள்ளது, எனவே விநியோக அதிர்ச்சிகள் மருத்துவமனைகள், ஆய்வகங்கள் மற்றும் மேம்பட்ட உற்பத்திகளுக்கான செலவுகளை அதிகரிக்கலாம்.

முடிவுரை

விண்வெளியில் ஹீலியம் ஏராளமாக உள்ளது ஆனால் பூமியில் பொருளாதார ரீதியாக மீட்டெடுப்பது கடினம். மையப்படுத்தப்பட்ட உற்பத்தி அதன் விநியோகச் சங்கிலியை பாதிக்கப்படக்கூடியதாக ஆக்குகிறது, சீனாவின் தற்காலிகத் தடை நிச்சயமற்ற தன்மையை சேர்க்கிறது, இருப்பினும் அதன் சரியான நோக்கம் நிச்சயமற்றதாகவே உள்ளது.