Helium mahdollistaa sekä aivokuvauksen että LED-valon

Monien ihmisten mieleen helium tuo värikkäät ilmapallot, mutta tämä toiseksi yleisin alkuaine soveltuu monenlaiseen käyttöön aina vuodonetsinnästä ja hitsauksesta nanoteknologiaan sekä avaruustutkimukseen. Heliumia käytetään myös yleisimpien teknologialaitteiden, kuten matkapuhelinten, tuotannossa.

Helium on kemiallisesti inertti, palamaton, väritön ja hajuton jalokaasu. Helium painaa yksi seitsemäsosaa ilman painosta, ja ainoastaan vety on sitä kevyempää. Fyysiset ja kemialliset ominaisuudet, kuten matala tiheys, hyvä lämmönjohtavuus, matala kiehumispiste ja pieni atomisäde, tekevät heliumista erittäin monikäyttöisen kaasun.

Helium suojaa – sekä turvatyynyissä että hitsauksessa
Nestemäisellä ja kaasumaisella heliumilla on merkittävä rooli monenlaisissa prosesseissa ja eri aloilla. Kaasumaisessa muodossa heliumia käytetään esimerkiksi auton sivuturvatyynyissä. Nokkakolarissa ohjauspyörän ja kojelaudan turvatyynyjä tarvitaan ainoastaan muutaman sekunnin ajan matkustajien suojaamiseksi vammoilta, mutta jos auto lähtee vierimään sivusuuntaan, sivuturvatyynyjen on pysyttävä täynnä huomattavasti kauemmin pään suojaamiseksi. Tiivistetyssä heliumissa tai heliumyhdisteessä paine pysyy vakiona usean sekunnin ajan autossa matkustavien suojaamiseksi.

Elektroniikkateollisuudessa tarvitaan runsaasti heliumia, pääsääntöisesti tuotannossa ja puolijohteiden LED-valoissa, tietokoneissa, autoissa, matkapuhelimissa ja monissa muissa ympärillämme olevissa sähkölaitteissa. Tätä kaasua käytetään myös kuituoptiikan valmistuksessa ja se on tärkeä MIG- ja TIG-hitsauksen suojakaasujen ainesosa. Lisäksi heliumia käytetään sukelluskaasuyhdisteissä vedenalaisten töiden yhteydessä, syvänmerensukelluksessa ja lääkkeellisessä kaasussa. Sitä käytetään myös ilmaisemaan putkistojen ja säiliöiden vuotoja.

Kuituoptiikka. Heliumia käytetään lasimuoteissa, jossa kuidut valmistetaan. Sitä tarvitaan myös jäähdytysprosessissa

Helium jäähdyttää avaruustutkimusaseman ja havaitsee kasvaimet
Heliumiin pohjautuva kryptografia mahdollistaa monia jännittäviä tutkimus- ja kehitysprosesseja, kuten vahvojen magneettikenttien luomisen hiukkaskiihdyttimissä hiukkasten yhteentörmäysten simuloimiseksi alkuräjähdyksen mukaisesti, jotta maailmankaikkeuden alkuperästä ja kehityksestä voidaan saada lisätietoa. Muita vastaavia alueita ovat kvanttitutkimus, aivotutkimus, nanoteknologia ja avaruustutkimus. Nestemäistä heliumia käytetään muuan muassa optiikan ja tutkimussatelliiteissa olevien herkkien mittauslaitteiden viilentämiseksi auringon säteiltä. Nestemäinen helium (-269 °C) on kylmin maapallolla esiintyvä aine ja ainoa jäähdytysaine, joka on riittävän kylmä mahdollistaakseen metallien ja seosten suprajohtavuuden. Suprajohtavien ominaisuuksien ansiosta magneettiresonanssikuvaus, ts. magneettikameratutkimukset, ovat merkittävä käyttökohde lääketieteelle. Magneettikentät ja radioaallot tähystävät elimistön ja kudoksien sisälle, jolloin ne on jäähdytettävä äärimmäisen mataliin lämpötiloihin suprajohtavan magneettisen toiminnan mahdollistamiseksi.

Avaruustutkimus. Nestemäinen helium jäähdyttää satelliittien optiikkaa ja herkkiä mittauslaitteita.

Haluttu ja arvokas aine maapallolla
Vaikka helium on maailmankaikkeuden toiseksi yleisin aine, sen pitoisuus maan ilmakehässä on vähäinen. Kaupallisesti tuotettu helium on erotettu pääosin maakaasulähteistä, jotka sisältävät heliumia 1-7 tilavuusprosenttia. Runsaasti heliumia sisältävät maakaasuesiintymät ovat harvinaisia, ja niitä löytyy lähinnä tietyiltä alueilta Yhdysvalloissa, Pohjois-Afrikassa, Arabian niemimaalla, Australiassa, Venäjällä ja Puolassa. Uusien käyttötapojen ja maailmanlaajuisesti kasvavan kysynnän takia heliumista on tulossa yhä halutumpi kaasu.

Teksti: Cecilia Rudengren
Kuva: Shutterstock