ہیلیم

ہیلیئم یا ہیلیئم (helium) ایک کیمیائی عنصر کو کہتے ہیں جس کا جوہری عدد 2 اور جوہری وزن 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، غیرسام (non-toxic) اور غیر عامل (inert) یک ایٹمی فارغہ (inert monoatomic فارغہ) ہے۔

شمصر,  ₂He

General properties
Pronunciation	/ˈhiːliəm/, HEE-lee-əm
Appearance	بےرنگ فارغہ۔ اگر زیادہ علتاجی میدان (high voltage field) میں رکھی جاتی ہے تو جامنی رنگ کی چمک دکھاتی ہے
شمصر in the دوری جدول
- ↑ He ↓ Ne ہائیڈروجن ← شمصر → سنگصر
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	فارغہ
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 شمصر
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

1868 میں دو کیمیاء دانوں نےانفرادی طور پر سورج کی اسپیکٹرل لائنز (Spectral Lines) میں ایک نئے غیر دریافت شدہ عنصر سے خارج ہونے والی برقناطیسی پٹی کی شناخت کی اور اس کا نام سورج سے منسوب یونانی دیوتا "Helios" کے نام پر ہیلیم رکھا۔

ہم جا

ہیلیئم کے آٹھ ہمجا (isotopes) ہوتے ہیں مگر صرف دو پائیدار ہوتے ہیں جو ہیلیئم³ اور ہیلیئم⁴ ہیں۔ ہیلیئم³میں ایک تعدیلہ اور ہیلیئم⁴ میں دو تعدیلوں ہوتے ہیں۔ ہیلیئم کے سارے ہمجے میں دو اولیے ہوتے ہیں۔

ہیلیئم³ نہایت کم یاب ہے۔ زمین کی فضا میں ہیلیئم کے دس لاکھ جوہر میں صرف ایک ہیلیئم³ کا جوہر ہو تا ہے باقی سب ہیلیئم⁴ کے جوہر 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 اجنبین (xenon) یا گندھک شش سیلداد (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۔

ہیلیئمی ترتاش

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 جوہر بوسیہ (boson) جبکہ ہیلیئم³ کے جوہر فرمیہ (fermion) ہوتے ہیں۔

استعمال

ہیلیئم کو چقمین (silicon) اور آلمانصر (germanium) کرسٹل اگانے، جبصر (titanium) اور زرصر (zirconium) بنانے اور فارغہ رنگنگاری (gas chromatography) میں بچانے والی فارغے (shielding gas) کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے کیونکہ یہ غیر فعال ہے۔ ہیلیئم کو آرک ویلڈنگ میں بچانے والی فارغے کے طور پر بھی استعمال کیا جاتا ہے۔

پانی کے اندر گہرے خوطہ غوری کے لیے ہیلیئم کو تیزابساز (oxygen) اور دیگر فارغات کے ساتھ ملایا جاتا ہے کیونکہ نائٹروجن نارکوسس کا سبب نہیں بنتا۔

ہیلیئم کو راکٹ کی ایندھن بنانے کے لیے ہائیڈروجن اور تیزابساز 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 آکسائڈ ساز (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 نویاتی معملات میں حرارت کی منتقلی خے ذریعے کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے جو فارغے سے ٹھنڈا ہوتے ہیں۔ ہیلیئم کچھ ہارڈ ڈسک ڈرائو میں بھی استعمال ہوتا ہے۔ کم درجہ حرارت پر ہیلیئم کو بردیات (cryogenics) میں استعمال کیا جاتا ہے۔

فراہمی

ہیلیئم زمین پر نایاب ہو گیا ہے۔ اگر یہ ہوا میں آزاد ہو جاتا ہے تو یہ سیارے کو چھوڑ دیتا ہے۔ ہائیڈروجن کے برعکس، جو پانی بنانے کے لیے تیزابساز کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے، ہیلیئم رد عمل نہیں ہے۔ یہ فارغہ رہتا ہے۔ 1925 کے ہیلیئم ایکٹ کے بعد کئی سالوں تک، امریکہ نے ہیلیئم کو قومی ہیلیئم ذریعہ (National Helium Reserve) میں جمع کیا۔ امریکی ہیلیئم گریٹ پلینز علاقے کے کنوؤں سے آتا ہے۔ اس وقت قطر امریکہ سے زیادہ ہیلیئم فراہم کرتا ہے۔

کئی تحقیقی تنظیموں نے ہیلیئم کی کمی اور اس کے تحفظ پر بیانات جاری کیے ہے۔ 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 ہیلیئم کی فراہمی کی قدرتی حدود اور عنصر کی منفرد نوعیت کی وجہ سے۔ محققین کے لیے، ہیلیئم ناقابل تلافی ہے کیونکہ یہ بہت کم درجہ حرارت پیدا کرنے کے لیے ضروری ہے۔ کم درجہ حرارت پر ہیلیئم کا استعمال بردیات (cryogenics) اور بعض بردیاتی درخواستوں میں ہوتا ہے۔ مائع ہیلیئم کا استعمال بعض دھاتوں کو انتہائی کم درجہ حرارت پر ٹھنڈا کرنے 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

• سومصر (tritium)
• سنگصر (lithium)
• بھاری پانی
• بائنڈنگ انرجی
• نبیل فارغیں