हीलियम कैसे बनता है?

Apr 01 2000
हीलियम आवर्त सारणी का दूसरा सबसे हल्का तत्व है। हीलियम कैसे बनता है?
हालांकि हीलियम अंतरिक्ष में प्रचुर मात्रा में है, गुब्बारे और अन्य उद्देश्यों के लिए उपयोग किया जाने वाला प्रकार प्राकृतिक गैस से निकाला जाता है और इसे प्राप्त करना इतना आसान नहीं होता है। इवान शुटोव/आईईईएम/गेटी इमेजेज

यदि आप डाल हीलियम एक गुब्बारे में और जाने दो गुब्बारा , गुब्बारा वृद्धि होगी जब तक यह महज 33,000 फीट (10 किलोमीटर) की ऊंचाई जो उस समय फट जाएगा, तक पहुँच जाता है क्योंकि वायुमंडलीय दबाव और गुब्बारे की त्वचा की ताकत इसके अंदर गैस के दबाव को झेलने के लिए पर्याप्त नहीं होगा [स्रोत: बीबीसी साइंस फोकस ]।

बच निकलने वाली हीलियम वायुमंडल की अन्य गैसों की तुलना में हल्की होती है, इसलिए रुकने का कोई कारण नहीं है - यह बस चलती रहती है और अंतरिक्ष में रिसती रहती है। यही कारण है कि किसी भी समय वायुमंडल में हीलियम - 0.0005 प्रतिशत - की केवल एक ट्रेस मात्रा होती है [स्रोत: जेफरसन लैब ]।

हीलियम अंतरिक्ष में प्रचुर मात्रा में है, जहां यह सूर्य जैसे सितारों के अंदर संलयन प्रतिक्रिया के उत्पाद के रूप में उत्पन्न होता है। हालाँकि, पृथ्वी पर प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला हीलियम एक अलग तरह की प्रक्रिया से आता है। पृथ्वी के अंदर गहरे यूरेनियम और थोरियम जैसे रेडियोधर्मी तत्व क्षय होकर अन्य तत्वों में बदल जाते हैं। इन प्रतिक्रियाओं के उपोत्पाद छोटे टुकड़े होते हैं जिन्हें ए-कण कहा जाता है, जिसमें दो न्यूट्रॉन और दो प्रोटॉन होते हैं। वे कण अपने आस-पास के वातावरण से इलेक्ट्रॉनों को उठाते हैं और हीलियम में बदल जाते हैं, जो धीरे-धीरे क्रस्ट के माध्यम से ऊपर उठता है और वायुमंडल में उत्सर्जित होता है, जहां यह तब तक बढ़ता रहता है जब तक यह अंतरिक्ष में नहीं पहुंच जाता [स्रोत: पिट्सबर्ग विश्वविद्यालय ]।

सौभाग्य से हमारे लिए, हीलियम भी प्राकृतिक गैस में मिल जाता है जिसे तेल और गैस ड्रिलर ईंधन के रूप में उपयोग के लिए जमीन से निकालते हैं [स्रोत: पिट्सबर्ग विश्वविद्यालय]. यह हमें एक आपूर्ति देता है जिसका उपयोग हम गुब्बारों को उड़ाने के लिए कर सकते हैं, साथ ही साथ अन्य औद्योगिक प्रक्रियाओं की एक विस्तृत विविधता के लिए, आर्क वेल्डिंग से लेकर एमआरआई तक कंप्यूटर के लिए सिलिकॉन चिप्स के निर्माण के लिए। प्राकृतिक गैस में हीलियम की एक निश्चित मात्रा होनी चाहिए - मात्रा के हिसाब से कम से कम 0.3 प्रतिशत - इसे प्राकृतिक गैस से अलग करने की सभी परेशानी को सही ठहराने के लिए। यह औद्योगिक प्रक्रियाओं के माध्यम से किया जाता है जो गैस से पानी, कार्बन डाइऑक्साइड और हाइड्रोजन सल्फाइड जैसी अन्य अशुद्धियों को फ़िल्टर करता है। अंत में, क्रायोजेनिक प्रसंस्करण नामक एक प्रक्रिया का उपयोग गैस को ठंडा करने और उसमें से अधिकांश मीथेन को हटाने के लिए किया जाता है, जिससे हीलियम के कच्चे रूप को पीछे छोड़ दिया जाता है जो लगभग 50 से 70 प्रतिशत शुद्ध होता है, जिसमें थोड़ी मात्रा में आर्गन, नियॉन और हाइड्रोजन बनाना होता है। बाकी ऊपर। फिर,कच्चे हीलियम को एक और शीतलन और फ़िल्टरिंग प्रक्रिया के माध्यम से शुद्ध किया जाता है जिसके परिणामस्वरूप हीलियम का एक रूप होता है जो 99 प्रतिशत से अधिक शुद्ध होता है [स्रोत:एनएपी ]।

समस्या यह है कि प्राकृतिक गैस क्षेत्रों में ऐसे कई स्थान नहीं हैं जिनमें पर्याप्त हीलियम है, और हीलियम निकालना कुशलतापूर्वक और किफायती रूप से करना कठिन है और इसमें से अधिकांश अमेरिकी सरकार के राष्ट्रीय हीलियम रिजर्व सहित कुछ ही स्रोतों से आता है। टेक्सास में। उद्योग के लिए हीलियम की इतनी अधिक मांग के साथ, बस इधर-उधर जाने के लिए पर्याप्त नहीं है। उस कमी ने पार्टी सिटी, एक पार्टी आपूर्ति कंपनी जैसे व्यवसायों को नुकसान पहुंचाया है, जो 2019 में अपने 45 स्टोर बंद करने के लिए तैयार है [स्रोत: गिब्सन ]।

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सूत्रों का कहना है

  • बीबीसी साइंस फोकस "हीलियम बैलून कितना ऊंचा तैर सकता है?" Sciencefocus.com। (मई 13, 2019) https://www.sciencefocus.com/science/how-high-can-a-helium-balloon-float/
  • गिब्सन, केट। "हीलियम की कमी से निराश, पार्टी सिटी 45 ​​स्टोर बंद करेगी।" सीबीएस न्यूज। 10 मई 2019 (मई 13, 2019) https://www.cbsnews.com/news/party-city-helium-to-close-45-tores/
  • जेफरसन लैब। "द एलिमेंट हीलियम।" Education.jlab.org। (मई 13, 2019) https://education.jlab.org/itselemental/ele002.htmlराष्ट्रीय विज्ञान अकादमी, इंजीनियरिंग और चिकित्सा। "फेडरल हीलियम रिजर्व को बेचने का प्रभाव।" Nap.edu। 2000. (मई 13, 2019) https://www.nap.edu/read/9860/chapter/7
  • पिट्सबर्ग विश्वविद्यालय। "हीलियम: स्रोत और उपयोग।" Researchservices.pitt.edu. (मई 13, 2019) https://researchservices.pitt.edu/helium/sourcesanduses

मूल रूप से प्रकाशित: 1 अप्रैल 2000

हीलियम कैसे बनता है अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

हीलियम कैसे बनता है?
थोरियम और यूरेनियम के रेडियोधर्मी क्षय से हीलियम का निर्माण होता है। वे बेहद अस्थिर हैं और क्षय हो जाते हैं।
हीलियम गैस हमें कहाँ से प्राप्त होती है?
लगभग सभी हीलियम प्राकृतिक गैस से निकाले जाते हैं। हीलियम की यह आपूर्ति अमेरिका और रूस में स्थित भूमिगत गैस क्षेत्रों से होती है।
लोग हीलियम कैसे इकट्ठा करते हैं?
प्राकृतिक गैस के साथ हीलियम का खनन किया जाता है। यह एक लंबी प्रक्रिया है जहां एक ड्रिल का उपयोग कुओं को पृथ्वी की पपड़ी में बहुत गहराई तक ड्रिल करने के लिए किया जाता है। किसी भी प्राकृतिक गैस भंडार तक पहुंचने के लिए ड्रिल रिग को कैप रॉक नामक क्रस्ट की परत में प्रवेश करना पड़ता है।
क्या कृत्रिम रूप से हीलियम बनाया जा सकता है?
हीलियम पूरे ब्रह्मांड में प्रचुर मात्रा में पाया जा सकता है। वास्तव में, यह मनुष्य को ज्ञात दूसरा सबसे प्रचुर तत्व है। इसकी रासायनिक संरचना के कारण कृत्रिम रूप से हीलियम का उत्पादन संभव नहीं है, यही वजह है कि इसे प्राकृतिक गैस के कुओं से निकाला जाता है।
हीलियम का सर्वाधिक उपयोग कौन करता है?
हीलियम का सबसे बड़ा उपभोक्ता नासा है, जो लगभग 75 मिलियन क्यूबिक फीट हीलियम का उपयोग करता है। इसका अनुसरण अमेरिकी रक्षा विभाग करता है, जो रॉकेट ईंधन के रूप में उपयोग किए जाने वाले ऑक्सीजन और हाइड्रोजन को ठंडा करने के लिए हीलियम का उपयोग करता है।