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हीलियम वास्तव में एक उत्कृष्ट गैस है। 18 अगस्त, 1868 को पूर्ण सूर्य ग्रहण के दौरान फ्रांसीसी खगोलशास्त्री जूल्स जानसेन द्वारा इसकी खोज की गई थी। उस समय, यह तत्व पृथ्वी पर नहीं पाया गया था, इसलिए जीन्सन ने सूर्य (हेलिओस) के बाद इसका नाम हीलियम रखा। तब से, वैज्ञानिकों ने हीलियम के आसपास कई महत्वपूर्ण प्रगति की है, चिकित्सा और खगोल भौतिकी जैसे क्षेत्रों में उपयोग किए जाने वाले आधुनिक विश्लेषणात्मक उपकरणों से लेकर हमारे द्वारा हर दिन उपयोग किए जाने वाले मोबाइल फोन तक, जो सभी अपनी उत्पादन प्रक्रियाओं में हीलियम पर निर्भर हैं। हीलियम के अद्वितीय भौतिक गुणों ने दुनिया भर के वैज्ञानिकों को कई महत्वपूर्ण खोजें करने में भी मदद की है, जिससे अंतर्राष्ट्रीय समुदाय को बहुत लाभ हुआ है।

हीलियम की भूमिका

कई अद्भुत गुणों (कम घनत्व, उच्च तापीय चालकता...) ने हीलियम को वैश्विक विनिर्माण उद्योग में सबसे पसंदीदा गैसों में से एक बना दिया है, और संयुक्त राज्य अमेरिका ने इसे राष्ट्रीय सुरक्षा सामग्रियों की सूची में भी शामिल किया है। यहां हीलियम के पांच कम ज्ञात उपयोग हैं।

1. एमआरआई

हीलियम रंगहीन, गंधहीन और गैर ज्वलनशील है। इसकी द्रवीकृत अवस्था के लिए पृथ्वी पर सबसे कम तापमान (शून्य से 269 डिग्री सेल्सियस) की आवश्यकता होती है, जो पूर्ण शून्य के करीब है। हीलियम का उपयोग मुख्य रूप से इसकी शीतलन क्षमताओं के लिए किया जाता है और चिकित्सा स्कैन में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। एमआरआई में, यह हीलियम तरल में लिपटा हुआ सुपरकंडक्टिंग चुंबक है जो चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है। हाल के नवाचारों ने हीलियम के उपयोग को कम करने की अनुमति दी है, लेकिन एनएमआर मशीन के संचालन के लिए यह अभी भी आवश्यक है।

2. ऑप्टिकल फाइबर और डिस्प्ले स्क्रीन

इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग हीलियम के लिए एक और बड़ा बाजार है। उदाहरण के लिए, इस गैस का उपयोग ऑप्टिकल फाइबर के उत्पादन में किया जा सकता है। फ्रांसीसी तरल गैस कंपनी ने समझाया: "विशेष रूप से, ऑप्टिकल फाइबर के उत्पादन में पहला कदम कांच की छड़ों का उत्पादन है। बाद में हीटिंग और बढ़ाव के लिए कांच की छड़ों की ताकत को मजबूत करने के लिए हाइड्रोजन, ऑक्सीजन और हीलियम का उपयोग किया जाता है। हीलियम हीलियम और आर्गन गर्म और फैले हुए ऑप्टिकल फाइबर को जल्दी से ठंडा करने की भी अनुमति देता है "हीलियम का उपयोग कई इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों, जैसे फ्लैट पैनल डिस्प्ले के निर्माण में भी किया जाता है।

3. अर्धचालक

ऊर्जा अनुसंधान संस्थान ने एक नोट में बताया: "हीलियम एक अक्रिय गैस है जो अन्य घटकों के साथ प्रतिक्रिया करना मुश्किल है, जो इसे अर्धचालक निर्माण के लिए एक आदर्श सामग्री बनाती है। सिलिकॉन वेफर के चारों ओर अक्रिय गैस लपेटने से अप्रत्याशित प्रतिक्रियाओं से बचा जा सकता है। इसके अलावा , क्योंकि हीलियम में उच्च तापीय चालकता है, यह गर्मी को कुशलता से नष्ट भी कर सकता है, जो सेमीकंडक्टर निर्माण प्रक्रिया के दौरान सिलिकॉन वेफर के तापमान को कम कर सकता है और सेमीकंडक्टर को छोटा बना सकता है।"

4. रॉकेट प्रक्षेपण

हीलियम अंतरिक्ष अनुसंधान और विकास के लिए भी एक महत्वपूर्ण सामग्री है। इसका उपयोग कई सामग्रियों को ठंडा करने और सटीक वेल्डिंग के लिए रेफ्रिजरेंट के रूप में किया जाता है, और इसका उपयोग विमान की उड़ान या लैंडिंग के लिए तरल प्रणाली एयरटाइटर के रूप में भी किया जाता है। नासा हर साल करोड़ों क्यूबिक फीट हीलियम का उपयोग करता है। इसके अलावा, एजेंसी 2023 में हीलियम बैलून का उपयोग करके समताप मंडल में एक खगोलीय दूरबीन भेजने की भी योजना बना रही है।

5. परमाणु अनुसंधान एवं विकास

हीलियम का उपयोग परमाणु संलयन के अनुसंधान और विकास में भी किया जाता है। फ्रांस के रोन एस्टुअरी प्रांत में निर्माणाधीन थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन एक्सपेरिमेंटल रिएक्टर (आईटीईआर) परियोजना रिएक्टर की शीतलन सुनिश्चित करने के लिए एक शीतलन संयंत्र का निर्माण करेगी। फ्रांसीसी तरल गैस कंपनी ने कहा: "एक बंद रिएक्टर के लिए आवश्यक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र प्राप्त करने के लिए, सुपरकंडक्टिंग चुंबकीय सामग्री का उपयोग बेहद कम तापमान पर, पूर्ण शून्य के करीब किया जाना चाहिए। 5,400 वर्ग मीटर आईटीईआर शीतलन संयंत्र में, हीलियम संयंत्र क्षेत्र 3000 वर्ग मीटर तक का हिसाब।

हालाँकि हीलियम आज ब्रह्मांड में दूसरा सबसे प्रचुर तत्व है, लेकिन इसका अधिकांश भाग सूर्य जैसे सितारों में केंद्रित है। बेशक, हीलियम पृथ्वी पर भी पाया जाता है, लेकिन हर किसी को पता होना चाहिए कि हवा में हीलियम का अनुपात बहुत कम है, जो हवा की मात्रा का केवल 5.2 भाग प्रति मिलियन है। इसके अलावा, यह बहुत हल्का है और जब भी मौका होगा वातावरण में रहेगा। जितना संभव हो उतना ऊपर उठें और अंततः वातावरण से बच निकलें। निकलने वाली हीलियम को पुनः प्राप्त करना आम तौर पर कठिन होता है। हीलियम की कमी का मुख्य कारण भी यही है।

वर्तमान में हीलियम उत्पादन की मुख्य विधि प्राकृतिक गैस उद्योग से आती है। यदि जमीन में यूरेनियम जैसे रेडियोधर्मी खनिजों से समृद्ध प्राकृतिक गैस है, तो इसमें मात्रा के हिसाब से लगभग 7% हीलियम होगा। इस प्राकृतिक गैस में हीलियम होने का मुख्य कारण यह है कि यूरेनियम जैसे रेडियोधर्मी तत्व तथाकथित अल्फा कणों को विकिरित करते हैं। अल्फा कण वास्तव में हीलियम नाभिक है। जब तक यह आसपास के वातावरण से इलेक्ट्रॉन प्राप्त करता है, यह स्थिर हीलियम गैस बन जाता है। इंजीनियर क्रायोजेनिक शुद्धिकरण तकनीक (जो हिमांक में अंतर के माध्यम से पदार्थों को अलग करती है) का उपयोग करके प्राकृतिक गैस से हीलियम को अलग कर सकते हैं।

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