ہیلیم

ہیلیئم (helium) ایک کیمیائی عنصر کو کہتے ہیں جو گیس کی حالت میں ہوتا ہے۔ ہیلیئم کا ایٹمی نمبر 2 اور ایٹمی کمیت amu 4.0026 ہوتا ہے، اس عنصر کو انگریزی نظام میں He کی علامت سے ظاہر کیا جاتا ہے۔ ہیلیئم ایک بے رنگ، بے بو، بے ذائقہ، غیر زہریلی (non-toxic) اور غیر عامل (inert) یک ایٹمی نوبل گیس ہے۔ سارے مولیکیولوں میں صرف نوبل گیسوں کے مولیکیول صرف ایک ایٹم رکھتے ہیں۔

ہیلیئم,  ₂He

General properties
Pronunciation	/ˈhiːliəm/, HEE-lee-əm
Appearance	بےرنگ گیس۔ اگر بہت زیادہ وولٹیج (high voltage field) میں رکھی جاتی ہے تو جامنی رنگ کی چمک دکھاتی ہے
ہیلیئم in the دوری جدول
کچھ نہیں ↑ He ↓ Ne ہائیڈروجن ← ہیلیئم → لیتھیئم
جوہری عدد (Z)	2
Group, period	group 18 (noble gases), period 1
Block	s-block
Standard atomic weight (Ar)	4.002602(2)
برقی تشکیل	1s2
Electrons per shell	2
Physical properties
Phase	گیس
نقطۂ انجماد	(at 2.5 MPa) 0.95 کیلون ​(−272.20 °C, ​−457.96 °F)
نقطہ کھولاؤ	4.22 K ​(−268.93 °C, ​−452.07 °F)
کثافت at stp (0 °C and 101.325 kPa)	0.1786 g/L
Critical point	5.19 K, 0.227 MPa
سخانۂ ائتلاف	0.0138 جول فی مول
Heat of	0.0829 kJ/mol
Molar heat capacity	20.786 J/(mol·K)
بخاری دباؤ (defined by ITS-90) پ (پاسکل) 1 10 100 1 کے 10 کے 100 کے  دح پر (کیلون)     1.23 1.67 2.48 4.21
Atomic properties
برقی منفیت	Pauling scale: no data
Covalent radius	28 پیکومیٹر
وانڈروال رداس	140 pm
Miscellanea
قلمی ساخت	​hexagonal close-packed (hcp)
آواز کی رفتار	972 میٹر فی سیکنڈ
حر ایصالیت	0.1513 W/(m·K)
مقناطیسیت	دومقناطیسی
کیمیائی شعبۂ اخلاص اندراجی عدد	7440-59-7
Main isotopes of ہیلیئم
ہم جا Abun­dance ہاف لائف (t1/2) اشعاعی تنزل Pro­duct 3He 0.000137%* 1 تعدیلوں کیساتھ He مستحکم ہے 4He 99.999863%* 2 تعدیلوں کیساتھ He مستحکم ہے
Atmospheric value, abundance may differ elsewhere.

دریافت

1868ء میں دو کیمیا دانوں نے انفرادی طور پر سورج کی [|اسپیکٹرل لائن|طیفی لکیروں]] (Spectral Lines) میں ایک نئے غیر دریافت شدہ عنصر سے خارج ہونے والی لکیر کی شناخت کی اور اس کا نام سورج سے منسوب یونانی دیوتا "Helios" کے نام پر ہیلیئم رکھا۔ دنیا میں ہیلیئم اس کے 27 سال بعد دریافت ہوئی۔

ہم جا

ہیلیئم کے آٹھ ہمجا (isotopes) ہوتے ہیں مگر صرف دو پائیدار ہوتے ہیں جو ہیلیئم³ اور ہیلیئم⁴ ہیں۔ ہیلیئم³میں ایک نیوٹرون اور ہیلیئم⁴ میں دو نیوٹرون ہوتے ہیں۔ ہیلیئم کے سارے ہمجاوں (isotopes) میں دو پروٹون ہوتے ہیں۔

ہیلیئم³ نہایت کم یاب ہے۔ زمین کی فضا میں ہیلیئم کے دس لاکھ ایٹموں میں صرف ایک ہیلیئم³ کا ایٹم ہو تا ہے باقی سب ہیلیئم⁴ کے ایٹم ہوتے ہیں۔

طبیعی خاصیت

ہیلیئم میں آواز کی رفتار ہوا کے مقابلے میں تین گنا زیادہ ہے۔ اگر کوئی انسان تھوڑی سی ہیلیئم سونگھ لے تو اس کی آواز چند ثانیے کے لیے پتلی ہو جاتی ہے۔ اس کے برعکس زینون (xenon) یا سلفر ہیکزا فلورائیڈ (sulfur hexafluoride) سونگھنے سے آواز بھاری ہو جاتی ہے۔

ہوا سے لگ بھگ سات گنا ہلکی ہونے کی وجہ سے ہیلیئم کو اڑنے والے غباروں میں استعمال کیا جاتا ہے۔ ہائیڈروجن اس سے بھی زیادہ ہلکی ہوتی ہے مگر اس میں آگ لگنے کا خطرہ ہوتا ہے

ہیلیئم⁴ ٹھنڈا کرنے پر 4.2K پر مائع ہیلیئم بن جاتی ہے اور 2.17K پر سپر فلوئڈ میں تبدیل ہو جاتی ہے۔

ہیلیئم سے بنی لیزر شعاع۔

اگر ہیلیئم³ اور ہیلیئم⁴ کی برابر برابر مقدار کو ملا کر انتہائی ٹھنڈا کیا جائے تو 0.8K پر دونوں مایعات الگ الگ ہو جاتے ہیں۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ ہیلیئم⁴ کے ایٹم بوسون (boson) ہوتے ہیں جبکہ ہیلیئم³ کے ایٹم فرمیون (fermion) ہوتے ہیں۔

استعمال

ہیلیئم کو سیلیکون (silicon) اور جرمینیئم (germanium) کے کرسٹل اُگانے، ٹائیٹینیئم (titanium) اور زِرکونیئم (zirconium) حاصل کرنے اور گیس کرومیٹوگرافی (gas chromatography) میں محافظ گیس (shielding gas) کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے کیونکہ یہ غیر فعال ہے۔ ہیلیئم کو آرک ویلڈنگ (arc welding) میں ہوا کی آکسیجن سے بچانے والی گیس کے طور پر بھی استعمال کیا جاتا ہے۔

پانی کے اندر گہری خوطہ خوری کے لیے ہیلیئم کو آکسیجن (oxygen) اور دیگر گیسوں کے ساتھ ملایا جاتا ہے تاکہ نائٹروجن نارکوسس (nitrogen nacosis) کا خطرہ کم ہو جائے۔

ہیلیئم کو راکٹ کے ایندھن بنانے کے لیے ہائیڈروجن اور آکسیجن کو گاڑھا کرنے کے لیے بھی استعمال کیا جاتا ہے۔ اس کا استعمال راکٹ کے روانہ ہونے سے پہلے زمینی معاون آلات سے ایندھن اور آکسیڈائزر (oxidizer) کو ہٹانے کے لیے کیا جاتا ہے۔ اس کا استعمال راکٹ کے روانہ ہونے سے پہلے خلائی گاڑیوں میں مائع ہائیڈروجن کو ٹھنڈا کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔

ہیلیئم کو کچھ نیوکلیئر ری ایکٹر میں حرارت کی منتقلی کے ذریعے کے طور پر بھی استعمال کیا جاتا ہے جو گیس سے ٹھنڈے ہوتے ہیں۔ ہیلیئم کچھ ہارڈ ڈسک ڈرائو میں بھی استعمال ہوتی ہے۔ کم درجہ حرارت پر ہیلیئم کو بردیات (cryogenics) میں استعمال کیا جاتا ہے۔

دستیابی

ہیلیئم زمین پر نایاب ہو چکی ہے۔ (دیکھیے اسکیپ ولاسٹی)۔ کسی سیارے یا چاند سے سب سے پہلے فرار ہونے والی دو گیسیں ہائیڈروجن اور پھر ہیلیئم ہوتی ہیں۔ ہائیڈروجن آکسیجن کے ساتھ عمل کرتی ہے اور پانی بناتی ہے یعنی ہائیڈروجن اپنی گیسی حالت کھو دیتی ہے۔ ہیلیئم ایسا کوئی عمل نہیں کرتی ہے اور یہ گیس کی شکل میں ہی رہتی ہے۔
1925 کے ہیلیئم ایکٹ کے بعد کئی سالوں تک، امریکا نے ہیلیئم کو نیشنل ہیلیم ریزرو (National Helium Reserve) میں جمع کیا۔ امریکی ہیلیئم گریٹ پلینز علاقے کے تیل کے کنوؤں سے نکلتی ہے۔ اس وقت قطر امریکا سے زیادہ ہیلیئم فراہم کرتا ہے۔
ہیلیئم ایک منفرد گیس ہے کیونکہ یہ انتہائی کم درجہ حرارت پیدا کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ کئی تحقیقی تنظیموں نے ہیلیئم کی کمی اور اس کے تحفظ پر بیانات جاری کیے ہیں۔ ان تنظیموں نے 1995 کے اوائل میں اور 2016 کے آخر تک پالیسی کی سفارشات جاری کیں جس میں ریاستہائے متحدہ کی حکومت پر زور دیا گیا کہ وہ ہیلیئم کو ذخیرہ کرے اور اسے محفوظ کرے کیونکہ دنیا میں ہیلیئم کی قدرتی فراہمی بہت کم ہے۔ بہت ہی کم درجہ حرارت پر ہیلیئم کا استعمال بردیات (cryogenics) اور بعض بردیاتی طریقوں میں ہوتا ہے۔ مائع ہیلیئم کا استعمال بعض دھاتوں کو انتہائی کم درجہ حرارت پر ٹھنڈا رکھنے کے لیے کیا جاتا ہے جو فوق ایصالیت (superconductivity) کے لیے درکار ہوتا ہے، جیسے مقناطیسی اصدائی تصویرہ (magnetic resonance imaging) کے لیے فوق ایصالی مقناطیسوں میں۔

مزید دیکھیے

• ٹرائیٹیئم (tritium)
• لیتھیئم (lithium)
• بھاری پانی
• بائنڈنگ انرجی
• نوبل گیسیں