Ädel, mångsidig och eftertraktad – Helium ger oss både hjärnscanning och LED-ljus

De flesta associerar helium med färgglada ballonger, men vårt näst lättaste grundämne har ett brett användningsområde från läcksökning och svetsning till nanoteknik och rymdforskning. Helium används också i tillverkningen av många av våra vanligaste teknikprylar, som mobilen.

Helium är en kemisk inert, icke brännbar, färglös och luktlös ädelgas. Helium är en sjundedel så tung som luft, det är endast vätgas som är lättare. Tack var sina fysikaliska och kemiska egenskaper som låg densitet, god värmeledningsförmåga, låg kokpunkt och liten atomradie, är helium en väldigt mångsidig gas.

Helium skyddar – både i krockkuddar och vid svetsning

Helium har en betydande roll inom många processer och områden, både i gas- och flytande form. Heliumgas används till exempel för att blåsa upp sidokrockkuddar i bilar. Krockkuddar i ratt och instrumentbräda behövs bara under några sekunder för att skydda passagerare från skador under en frontkollision, men om bilen välter måste sidokrockkuddarna vara uppblåsta under betydligt längre tid för att skydda huvudet. Komprimerat helium- eller heliumblandningar håller ett konstant tryck i flera sekunder för att skydda bilens passagerare.

En stor heliumförbrukare är elektronikindustrin, främst vid tillverkningen och halvledare som finns i LED-belysning, datorer, bilar, mobiler och många andra elektronikprylar vi omger oss med. Gasen används också vid tillverkning av fiberoptik och är en viktig komponent i skyddsgaser för MIG- och TIG-svetsning. Likaså används helium i dykgasblandningar för undervattensarbete och vid djuphavsdykning, men också i medicinsk andningsgas. Helium används även som detektorgas vid läcksökning i rörledningar och tankar.

Kyler rymdteleskop och hittar tumörer

Heliumbaserad kryoteknik gör många spännande forsknings- och utvecklingsprocesser möjliga. Till exempel för att skapa starka magnetfält i partikelacceleratorer, för simulering av partikelkollisioner efter Big Bang, så att vi kan få ökad insikt om universums ursprung och utveckling. Andra områden är kvantstudier, hjärnforskning, nanoteknologi och rymdforskning. Bland annat används flytande helium för att kyla optik och känslig mätutrustning i forskningssatelliter från solen strålar. Flytande helium (minus 269 grader Celsius) är den kallaste materian på jorden och det enda kylmediet som är tillräckligt kallt för att möjliggöra superledning i metaller och legeringar. De supraledande egenskaperna gör magnetisk resonanstomografi, dvs magnetkameraundersökning, till ett stort medicinskt användningsområde. Magnetfält och radiovågor scannar av inre kroppsorgan och vävnader och för att få magnetledningarna superledande måste de kylas till extremt låga temperaturer.

Eftertraktad och dyrbar här på jorden

Även om helium är det näst mest förekommande grundämnet i universum, så är helium-koncentrationen i jordens atmosfär låg. Kommersiellt helium utvinns mestadels ur naturgaskällor som innehåller från 1 till 7 volymprocent helium. Heliumrika naturgasfyndigheter är ovanliga och finns huvudsakligen i vissa delar av USA, Nordafrika, Arabiska halvön, Australien, Ryssland och Polen. Med nya användningsområden och en ökande global efterfrågan blir helium en allt mer åtråvärd gas.

Text: Cecilia Rudengren
Photo: Shutterstock