vethith thanimangal

ஹீலியம்(தொடர்ச்சி)

இயற்கை எரி வளிமத்தில் மீதேன் முக்கியமாக இருந்தாலும் அதில் 0.3% ஹீலியமாகும்.பகுதி காய்ச்சி வடித்தல் மூலம் ஹீலியத்தை மீத்தேனிலிருந்து
பிரித் தெடுக்கின்றார்கள்.பகுதி காய்ச்சி வடித்தலின் நுட்பம்,கொதி நிலையில்
உள்ள வேறுபாட்டைப் பயன்படுத்தி நீர்மக் கலவையிலிருந்து நீர்மங்களைப் பிரிப்பதாகும் ஹீலிய வளிமத்தை எளிதில் குளிர்வூட்டி நீர்மமாக்க முடிவதில்லை.அதன் கொதி நிலை-268.9 டிகிரி செல்சியஸ் ஆகும்.இது பிற வளிமங்களைக் காட்டிலும் குறைவானது.காற்றைக் குளிர்வூட்டி நீர்மமாக்கும்
போது அதிலுள்ள எல்லா வளிமங்களும் நீர்மமாக்கப் பட்டாலும்,ஹீலியம் மட்டும் நீர்மமாக நிலை மாறாமல் வளிமமாகவே எஞ்சி நிற்கும் ஹீலியத்தை இப்படியும் மீட்டுப் பெறமுடியும்.

நிறமாலை மூலம் இன்றைக்கு விண்மீன்களில் குறிப்பாக வெப்ப நிலை மிக்க விண்மீன்களில் ஹீலியம் அதிகமுள்ளதாகக் கண்டு பிடித்துள்ளனர். உண்மையில் அங்கு ஹீலியம் ஹைட்ரஜனை மூலப்பொருளாகக் கொண்டு தொகுப்பாக்கம்(Synthesis) மூலம் உண்டாக்கப்படுகிறது.இது அவற்றின் ஆற்றல் மூலமாக விளங்குகின்றது .உயர் வெப்ப நிலையில் ஏற்படும் இரு விதமான வெப்ப அணுக்கரு வினைகளை புரோட்டான்- புரோட்டான் தொடர்(Proton - proton chain), என்றும் ,கார்பன் -நைட்ரஜன் சுற்று என்றும் குறிப்பிடுவர். இதில் நான்கு புரோட்டான்கள் இணைந்து ஒரு ஹீலியம் அணுக்கருவாக மாறுகின்றது.
ஹைட்ரஜன் குண்டுவிலும் இவ் வினையே தூண்டப்பட்டு ஆற்றல்
வெளிப்படுகின்றது.

பண்புகள்
He என்ற வேதிக் குறியீட்டுடன் கூடிய ஹீலியம் இயல்பான சூழலில்
வளிமமாக இருக்கின்றது . இதன் அணு வெண் 2 .,அணு நிறை 4 .003 , அடர்த்தி 0 .166 கிகி /க மீ .இதன் உறை நிலையும், கொதி நிலையும் முறையே 1.72 K ,4 .22 K ஆகும்

நீர்ம ஹீலியம் தாழ்ந்த வெப்ப நிலையில் மற்றொரு நிலை மாற்றம்
பெறுகிறது. இதன் லாம்டா நிலை மாற்றம் என்பர் .சாதாரண நீர்ம
ஹீலியத்தை நீர்ம ஹீலியம்- I என்றும், லாம்டா நிலை மாற்றம் பெற்ற நீர்ம ஹீலியத்தை நீர்ம ஹீலியம் –II என்றும் கூறுவர். 2 .174 டிகிரி K வெப்ப நிலையில் நிகழும் இந்த
லாம்டா நிலை மாற்றத்தினால் நீர்ம ஹீலியத்தின் சுய வெப்பம்
(Specific heat ) ,பாய் திறன் (viscosity ) வெப்பங் கடத்தும் திறன்
(conductivity) போன்றவற்றில் முரண்பாடான மாற்றங்கள் ஏற்படுகின்றன





நீர்ம ஹீலியம் -II ,நீரூற்று விளைவு (Fountain effect ) உயரளவு
பாகு நிலைத் தன்மை ,கூடுதலான வெப்பங் கடத்தும் திறன் போன்ற
வேறுபட்ட பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. .

பயன்கள்
ஹீலியம் எல்லாத் தனிமங்களைக் காட்டிலும் தாழ்ந்த உறை நிலையை
தனிச் சுழி வெப்பநிலைக்கருகாமையில் கொண்டுள்ளது. அதனால்
இது தாழ்ந்த வெப்பநிலைப் பயன் பாட்டிற்குப் பெரிதும் அனுகூலமாய்
இருக்கின்றது .மீக் கடத்தும் காந்தங்கள் பற்றிய ஆய்வுகளுக்கும் ,
விண்வெளியில் அணுக் கதிர் ஆய் கருவிகளை குளிர் வூட்டுவதற்கும்,
தாழ்ந்த வெப்ப நிலை ஆய்வுகளுக்கும் ,நீர்ம ஹீலியம் பயன் தருகிறது. வெப்பஞ் சார்ந்த அதிர்வுகளால் உண்டாகும் மின் சமிக்கைகள்
இரைச்சலாகும் .அவற்றை நீர்ம ஹீலியம் குறைப்பதால்
புள்ளி விவரங்களைத் துல்லியமாகப் பெறமுடிகிறது..
வெப்பநிலையைத் தனிச் சுழி வெப்பநிலை வரை குறைத்தாலும் வளி மண்டல அழுத்தத்தில் ஹீலியம் நீர்மமாக மட்டுமே மாறும் ,
திண்மமாக உறைவதில்லை .செயல்படும் அழுத்தத்தை அதிகரித்து இதைச் செய்யமுடியும் அழுத்தத்தைச் செயல் படுத்தி அதன் பருமன் 30 % .
அளவு மாறுபடுமாறு செய்ய முடிகிறது.ஹீலியம் இலேசான வளிமமாக இருப்பதாலும் ,காற்றை விட அடர்த்தி குறைவாக இருப்பதாலும் ,மந்த
வளிமமாக இருப்பதாலும், பலூன்களில் இட்டு நிரப்பி வானவெளியில் பறந்து அதிக உயரங்களில்
இருந்துகொண்டு வளி மண்டல ஆய்வுகளை மேற்கொள்ள முடிகிறது. எனினும் ஹைட்ரஜனை விட அடர்த்தி
மிக்கதாய் இருப்பதால் 98 % மிதவல் திறனையே ஹீலியம் பெற்றுள்ளது. நீர் நிலைகளில் அதிக ஆழங்களில்
உள்ள அதிகமான் புற அழுத்தத்தில் செயல்படும் முத்துக் குளிப்பவர்கள் உட்சுவாசிக்கும் காற்றில் ஆக்சிஜன்
(20 %)மற்றும் ஹீலியம்(80 %)கலந்தி ருக்கும் இதில் நைட்ரஜனை நீக்கி விட்டு அதற்குப் பதிலாக
ஹீலியத்தைச் சேர்த்திருப்பார்கள். ஹீலியம்,நைட்ரஜனை விடக் குறைவாக நீரில் கரைகிறது. அதனால்
இரத்தத்திலும் குறைவாகக் கரைந்து உறைகிறது. இது காற்றழுத்த நோயிலிருந்து (bends )பாதுகாப்பளிக்கிறது.
நீரில் மூழ்கியவர் நீரின் மேற்பரப்பிற்கு வந்தவுடன்,தாழ்ந்த அழுத்தத்தினால் இரத்தத்தில் கரைந்த
வளிமம் குமிழ்களாக வெளியேறும்(சோடா பாட்டிலின் மூடியைத் திறந்தவுடன் அதில் கரைந்துள்ள காற்று
குல்களாக வெளியேறுவதைப் போல) இப்படி உடலுக்குள் வெளியேறும் வளிமம் மூட்டுகளில்
உறையும் வாய்ப்பைப் பெரும்.இது மூட்டுவலியைத் தரும். இதனால் நீரில் மூழ்கி வேலை செய்வவர்கள்
விரைவில் சோர்ந்து விடுவர் .

காற்றை விட அடர்த்தி குறைவான ஹீலியத்தை உட்சுவாசிப்பதினால் ,குரலின் சுரமும் ,தரமும் குறிப்பிடும் படியாக மாறிப் போகின்றன.இதனால் திடீரென்று ஒருவர் உரத்த குரலில் பேசுவதுபோலத்தோன்றும் .
ஹீலியத்தின் இணைதிறன் (Valency)சுழி என்றாலும் ,இயல்பான சூழலில் அது எவ்விதமான வேதிச்
சேர்மத்தையும் தோற்றுவிப்பதில்லை.ஹீலியம் டை புளூரைடு தோற்றுவிப்பதற்கானஆய்வுகள் தொடருகின்றன.ஹீலியம்- நியான்,ஹீலிய அயனி மூலக் கூறுகள், He 2 +,மற்றும்
He2 ++ போன்றவைகள் கண்டறியப் பட்டுள்ளன.பற்ற வைப்பு முறையில்,மந்த வெளிச் சூழலை
நிறுவ ஹீலியம் பயன் படுத்தப் படுகிறது.