گاز هلیوم در صنعت ام آر آی چه کاربردی دارد ؟

کابرد هلیوم در صنعت ام آر آی خنک سازی سیم پیچ آهنربای ابررسانا در دستگاه ام آر آی است. هلیوم می تواند اسکنر دستگاه ام ار آی را تا زیر 10 درجه کلوین خنک کند.

چرا هلیوم در ام آر آی از هلیوم استفاده می شود ؟

گاز هلیوم یکی از گاز های نجیب یا بی اثر در جدول تناوبی عناصر به شمار می رود. این گاز ها ( هلیوم، نئون، آرگون، زنون و …) به هیچ عنوان با عناصر دیگر وارد واکنش نمی شوند به همین دلیل به آن ها گاز بی اثر می گویند. گاز هلیوم به صورت تک اتمی است و نقطه جوش آن 9/268- درجه سلسیوس است. به همین دلیل هلیوم مایع نقش مهمی در خنک سازی می تواند ایفا کند.

هلیوم مایع در واقع تنها ماده ای است که می تواند دستگاه های ام آر آی را تا حد مورد نیاز خنک کند.

ابررسانایی در آهنربای ام آر آی

دستگاه ام آر آی یکی از ابزار های مهم در پزشکی به شمار می رود و در تمام دنیا روزانه هزاران تصویر برداری با ام آر آی از نقاط مختلف بدن انجام می شود که در تشخیص صحیح مشکل بیماران به پزشک کمک می کند. درون دستگاه ام آر آی آهنربای ابررسانایی وجود دارد که با ایجاد یک میدان مغناطیسی بدن بیمار را اسکن می کند.

زمانی که آلیاژ نیوبیوم-تیتانیوم این آهنربا توسط هلیوم مایع تا حدود 273 درجه زیر صفر سرد می شود، ابر رسانا تشکیل می گردد و تمام مقاومت خود را در برابر عبور جریان الکتریکی از دست می دهد. استفاده از آلیاژ مواد مناسب و گاز هلیوم میدان هایی با قدرت بسیار بالا در دستگاه های ام آر آی ایجاد می شود و قریب به اکثر اسکنر های ام آر آی در دنیای امروز از این فناوری بهره می برند.

کشف گاز هلیوم و منابع هلیوم

گاز هلیوم ابتدا پیش از آن که در زمین کشف شود، از روی طیف های به دست آمده از خورشید شناسایی شد. از آنجا که گاز هلیوم نسبت به هوا چگالی بسیار کمتری دارد و سبک تر است به سرعت به سمت لایه های بیرونی جو زمین فرار می کند.

گاز هلیوم می تواند طی یک واکنش اتمی تولید شود. به همین دلیل اغلب در مناطقی از زمین که معادن اورانیوم وجود دارد هلیوم نیز یافت می شود. منبع اصلی استحصال گاز هلیوم در دنیای امروز میدان های گاز طبیعی است که چیزی در حدود 7% گاز هلیوم در خود دارند.

مصارف گاز هلیوم

در دنیا گاز هلیوم به دلیل ویژگی های منحصر به فردی که دارد در کاربرد های ویژه ای به کار گرفته می شود. البته در برخی از موارد صرف نظر از مصرف گاز هلیوم به دلیل هزینه ی زیاد آن نسبت به گاز های دیگر قابل درک است.

کاربرد هلیوم در صنعت ام آر آی تنها یکی از کاربرد های فراوان این گاز نجیب است.

منبع: lindeus