హీలియం: చైనా ఎగుమతి నిషేధం, ఉపయోగాలు & ప్రపంచ ఉత్పత్తి

వార్తల్లో ఎందుకు ఉంది?

నేపథ్యం

హీలియం పరమాణు సంఖ్య రెండు మరియు రసాయన చిహ్నం He ని కలిగి ఉంటుంది, మరియు ప్రతి తటస్థ అణువు రెండు ప్రోటాన్లు మరియు రెండు ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటుంది.

ఇది రంగులేని, వాసన లేని మరియు దాదాపు పూర్తిగా రియాక్ట్ కాని (unreactive) నోబుల్ గ్యాస్ (noble gas), మరియు ఇది మండేది కాదు (non-flammable).

హైడ్రోజన్ తర్వాత విశ్వంలో హీలియం రెండవ అత్యంత సమృద్ధిగా ఉన్న మూలకం, మరియు ఇది రెండవ తేలికైన మూలకం కూడా.

అయినప్పటికీ భూమిపై ఉపయోగపడే హీలియం అరుదైనది, మరియు దాని తేలికపాటి అణువులు ఎగువ వాతావరణం నుండి అంతరిక్షంలోకి తప్పించుకోగలవు.

హీలియం ఎలా కనుగొనబడింది?

1. ఆగస్ట్ 18, 1868న, భారతదేశం నుండి పూర్తి సూర్యగ్రహణం గమనించబడింది.
2. ఫ్రెంచ్ ఖగోళ శాస్త్రవేత్త Jules Janssen అపరిచిత పసుపు వర్ణపట రేఖను (spectral line) గమనించాడు.
3. బ్రిటిష్ ఖగోళ శాస్త్రవేత్త Norman Lockyer స్వతంత్రంగా అదే రేఖను అధ్యయనం చేశాడు.
4. Lockyer మరియు Edward Frankland కొత్త మూలకానికి హీలియం అని పేరు పెట్టారు.
5. William Ramsay 1895లో భూమిపై ఉన్న ఒక ఖనిజం నుండి హీలియంను వేరుచేశాడు.

భూమిపై హీలియం ఎక్కడ నుండి వస్తుంది?

రేడియోధార్మిక యురేనియం మరియు థోరియం భూమి పైపొరలో నిదానంగా క్షీణిస్తాయి, మరియు వాటి క్షయం చివరికి హీలియం అణువులను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

కొంత హీలియం పైకి వెళ్లి సహజ వాయువుతో చిక్కుకుపోతుంది, మరియు వాణిజ్య ప్లాంట్లు తగిన సహజ వాయువు క్షేత్రాల నుండి దానిని వేరు చేస్తాయి.

సాధారణ గాలిలో ఆర్థికంగా భారీ స్థాయి పునరుద్ధరణ కోసం చాలా తక్కువ హీలియం ఉంటుంది, కాబట్టి ప్రతి సహజ వాయువు క్షేత్రం హీలియం వనరుగా మారదు.

ప్రత్యేక భౌతిక లక్షణాలు

• హీలియం ఏదైనా మూలకం కంటే అత్యల్ప మరిగే బిందువు (boiling point) ను కలిగి ఉంటుంది, ఇది −268.9 డిగ్రీల సెల్సియస్ దగ్గర ఉంటుంది.
• దాదాపు అన్ని ఇతర పదార్థాలు గడ్డకట్టే ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఇది ద్రవంగా ఉంటుంది.
• ఇది సాధారణ వాతావరణ పీడనం వద్ద, సంపూర్ణ సున్నాకి (absolute zero) దగ్గరగా కూడా ఘనంగా మారదు.
• ఇది వేడిని బాగా ప్రసారం చేస్తుంది మరియు పరికరాలతో సులభంగా స్పందించదు.
• ద్రవ హీలియం శక్తివంతమైన అయస్కాంతాలను అత్యంత తక్కువ ఉష్ణోగ్రతలకు చల్లబరుస్తుంది.

వాణిజ్య Grade-A helium కనీసం 99.997 శాతం హీలియంను కలిగి ఉంటుంది. సెన్సిటివ్ ఇండస్ట్రియల్ మరియు సైంటిఫిక్ ఇన్‌స్ట్రుమెంట్స్‌కు అటువంటి స్వచ్ఛత ముఖ్యం.

హీలియం వ్యూహాత్మకంగా ఎందుకు ముఖ్యమైనది?

• ఆసుపత్రులు: ద్రవ హీలియం మాగ్నెటిక్ రెసొనెన్స్ ఇమేజింగ్ (MRI) స్కానర్‌ల లోపల అయస్కాంతాలను చల్లబరుస్తుంది.
• సెమీకండక్టర్లు (Semiconductors): తయారీదారులు శీతలీకరణ మరియు నియంత్రిత ప్రాసెసింగ్ వాతావరణాల కోసం దీనిని ఉపయోగిస్తారు.
• ఆప్టికల్ ఫైబర్ మరియు అంతరిక్ష వ్యవస్థలు: హీలియం ఫైబర్ ఉత్పత్తికి మద్దతు ఇస్తుంది, పరికరాలను చల్లబరుస్తుంది, ఇంధన ట్యాంకులను ఒత్తిడి చేస్తుంది మరియు ఇంధన మార్గాలను శుభ్రపరుస్తుంది.
• పరిశోధన: ప్రయోగశాలలు దీనిని క్రయోజెనిక్స్ (cryogenics), పార్టికల్ ఫిజిక్స్ (particle physics) మరియు క్వాంటం టెక్నాలజీలో ఉపయోగిస్తాయి.
• లీక్ టెస్టింగ్ (Leak testing): చిన్న హీలియం అణువులు మూసి ఉన్న పరికరాలలో చిన్న రంధ్రాలను వెల్లడిస్తాయి.
• లిఫ్టింగ్ (Lifting): గాలి కంటే తేలికైనది మరియు మండిపోదు కాబట్టి బెలూన్లు దీనిని ఉపయోగిస్తాయి.

చాలా శీతలమైన క్రయోజెనిక్ పని కోసం ద్రవ హీలియానికి ప్రత్యామ్నాయం ఏదీ సరిపోలదు. అనేక ఇతర అప్లికేషన్లు ప్రత్యామ్నాయాలను ఉపయోగించవచ్చు, కానీ తరచుగా తక్కువ ప్రభావవంతంగా ఉంటాయి.

ప్రపంచ ఉత్పత్తి ఎంత కేంద్రీకృతమై ఉంది?

United States Geological Survey 2025లో గ్లోబల్ ఉత్పత్తిని 190 మిలియన్ క్యూబిక్ మీటర్లుగా అంచనా వేసింది.

• United States 81 మిలియన్ క్యూబిక్ మీటర్లను లేదా 43 శాతాన్ని ఉత్పత్తి చేసింది.
• Qatar 63 మిలియన్ క్యూబిక్ మీటర్లను లేదా 33 శాతాన్ని ఉత్పత్తి చేసింది.
• Russia 18 మిలియన్ క్యూబిక్ మీటర్లను ఉత్పత్తి చేయగా, Algeria 11 మిలియన్ క్యూబిక్ మీటర్లను ఉత్పత్తి చేసింది.
• China 3 మిలియన్ క్యూబిక్ మీటర్లు లేదా 1.6 శాతాన్ని ఉత్పత్తి చేసింది.

United States మరియు Qatar కలిపి ప్రపంచ ఉత్పత్తిలో మూడు వంతుల ఉత్పత్తిని అందించాయి. కాబట్టి కొన్ని సౌకర్యాలలో అంతరాయం అనేక దేశాలను ప్రభావితం చేయవచ్చు.

చైనా నిషేధం ఎందుకు ముఖ్యమైనది కావచ్చు?

చైనా గ్లోబల్ హీలియంలో కొంత భాగాన్ని మాత్రమే ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఇది తన అవసరాలలో 80 శాతానికి పైగా దిగుమతి చేసుకుంటుంది.

కాబట్టి ఎగుమతి నిషేధం ఆశ్చర్యకరంగా అనిపించవచ్చు, మరియు చైనా ఇప్పటికీ శుద్ధి చేసిన గ్యాస్, నిండిన కంటైనర్లు లేదా రీ-ఎక్స్‌పోర్ట్ చేసిన సామాగ్రిని ఎగుమతి చేయవచ్చు.

ఆ ప్రవాహాలను ఆపడం దేశీయ వినియోగదారులను రక్షించగలదు మరియు ప్రాంతీయ లభ్యతను బిగించగలదు. ప్రకటన తర్వాత కూడా ఖచ్చితమైన విధాన పరిధి అస్పష్టంగా ఉంది.

సంభావ్య వివరణలు దేశీయ వైద్య మరియు చిప్ తయారీ అవసరాలను కలిగి ఉన్నాయి, కానీ చైనీస్ అధికారులు ఆ కారణాలను ధృవీకరించలేదు.

సరఫరాను త్వరగా పెంచడం ఎందుకు కష్టం?

• ఉపయోగకరమైన మూలానికి తగినంత హీలియం సాంద్రతలతో సహజ వాయువు అవసరం.
• విభజన మరియు శుద్దీకరణకు ప్రత్యేక పారిశ్రామిక ప్లాంట్లు అవసరం, అయితే రవాణా సమయంలో ద్రవ హీలియం తీవ్రంగా చల్లగా ఉండాలి.
• నిల్వ చేయబడిన కొన్ని ద్రవాలు అనివార్యమైన బాయిల్-ఆఫ్ (boil-off) ద్వారా నిరంతరం ఆవిరైపోతాయి, కొత్త ఉత్పత్తి ప్రాజెక్టులకు సంవత్సరాల పెట్టుబడి మరియు నిర్మాణం అవసరం.

భారతదేశం వాణిజ్య హీలియం దిగుమతులపై ఎక్కువగా ఆధారపడి ఉంది, కాబట్టి సరఫరా షాక్‌లు ఆసుపత్రులు, ప్రయోగశాలలు మరియు అధునాతన తయారీ ఖర్చులను పెంచుతాయి.

ముగింపు

అంతరిక్షంలో హీలియం పుష్కలంగా ఉంటుంది కానీ భూమిపై ఆర్థికంగా తిరిగి పొందడం కష్టం. కేంద్రీకృత ఉత్పత్తి దాని సరఫరా గొలుసును హాని చేస్తుంది, మరియు చైనా యొక్క తాత్కాలిక నిషేధం అనిశ్చితిని జోడిస్తుంది, అయినప్పటికీ దాని ఖచ్చితమైన ఉద్దేశ్యం అనిశ్చితంగా ఉంది.