സെസിലിയ പയ്നും ഹീലിയം വിശേഷങ്ങളും

Read Time:4 Minute

ഡോ. എൻ ഷാജി

ലൂക്ക – ആവര്‍ത്തനപ്പട്ടികയുടെ 150ാംവാര്‍ഷികത്തിന്റെ ഭാഗമായുള്ള ഒരു ദിവസം ഒരു മൂലകം (One day One Element) പംക്തി തുടരുന്നു. രണ്ടാം ദിവസമായ ഇന്ന് ഹീലിയത്തെ കുറിച്ച് കൂടുതലറിയാം

പ്രപഞ്ചത്തിൽ വിവിധ രാസമൂലകങ്ങളിൽ ഹൈഡ്രജൻ കഴിഞ്ഞാൽ പിന്നെ, ഏറ്റവും കൂടുതലുള്ളത് ഹീലിയമാണ്. നക്ഷത്രങ്ങളിലെ വിവിധ മൂലകങ്ങളുടെ അനുപാതത്തെക്കുറിച്ച് വിശദമായി പഠിച്ച ഒരാളായിരുന്നു അമേരിക്കക്കാരിയായ സെസിലിയ പയ്ൻ (Cecilia Payne-Gaposchkin). അവർ 25- ആം വയസ്സിൽ എഴുതിയ പിഎച്ച് . ഡി. തീസിസിൽ നക്ഷങ്ങളിൽ ഏറ്റവും കൂടുതൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നത് ഹൈഡ്രജനും ഹീലിയവും ആണെന്ന് പ്രസ്താവിച്ചിരുന്നു. അന്നത് പൊതുധാരണയ്ക്ക് എതിരായിരുന്നതിനാൽ അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടില്ല. ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിലെന്ന പോലെ ഓക്സിജൻ, സിലിക്കൺ, അലൂമിനിയം, ഇരുമ്പ് തുടങ്ങിയ മൂലകങ്ങളാണ് അവിടെയും കൂടുതലായി ഉള്ളതെന്നതായിരുന്നു പല പ്രമുഖ ശാസ്ത്രജ്ഞരുടേയും ധാരണ. പിന്നീട് ആ ധാരണ അവർ തിരുത്തി. ഇന്നത്തെ കണക്കനുസരിച്ച് നമ്മുടെ സമീപനക്ഷത്രങ്ങളിൽ മാസിന്റെ കാര്യത്തിൽ ഏതാണ്ട് നാലിൽ ഒരു ഭാഗം ഹീലിയമാണെന്നാണ് കണക്ക്.

ഹീലിയം II ന്റെ പ്രത്യേകത കാണിക്കുന്ന രേഖാചിത്രം. നീലനിറത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നത് ഹീലിയം II ആണ്.

അതേസമയം ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷ വായുവിൽ ഹീലിയത്തിന്റെ അളവ് ലക്ഷത്തിലൊരു ഭാഗത്തിലും കുറവാണ്. വളരെ ഭാരം കുറഞ്ഞതായതിനാൽ ഭൂമിക്കു പുറത്തേക്ക് ഹീലിയം ആറ്റങ്ങൾ രക്ഷപെട്ടു പോകുന്നതാണു കാരണം. പ്രപഞ്ചത്തിലുള്ള ഹീലിയത്തിന്റെ വലിയൊരു ഭാഗവും ഏകദേശം 1400 കോടി വർഷം മുമ്പ് മഹാസ്ഫോടനം വഴി പ്രപഞ്ചം ഉണ്ടായതിനു ശേഷമുള്ള ആദ്യത്തെ മൂന്നു മിനിട്ടുകൾക്കകമുണ്ടായതാണ്.

സൂപ്പർഫ്ളൂയിഡിറ്റി

ഹീലിയത്തിന്റെ വലിയൊരു പ്രത്യേകത അതു വളരെ താഴ്ന്ന താപനിലയിൽ മാത്രമേ ദ്രാവകമാകൂ എന്നതാണ്. നെഗറ്റീവ് 269 സെന്റിഗ്രേഡിൽ (4.22 കെൽവിൻ) ആണത് ദ്രാവകമാകുക. അന്തരീക്ഷമർദത്തിൽ എത്ര തന്നെ തണുപ്പിച്ചാലും അതു ഖരമാകുകയില്ല. എന്നാൽ വളരെ ഉയർന്ന മർദത്തിൽ ഹീലിയത്തേയും ഖരരൂപത്തിലാക്കുക സാദ്ധ്യമാണ്.

സാധാരണ ഹീലിയത്തെ (ഹീലിയം-4 ഐസോടോപ്പ്) 2 കെൽവിനടുത്ത താപനിലയിലേക്കു തണുപ്പിച്ചാൽ അത് അതിദ്രവത (സൂപ്പർഫ്ളൂയിഡിറ്റി) എന്ന പ്രഭാവം പ്രദർശിപ്പിക്കുക. യാതൊരു തടസ്സവും (വിസ്കോസിറ്റി) ഇല്ലാതെ ഒഴുകാൻ കഴിയുക എന്നതാണ് ഇതിന്റെ പ്രത്യേകത. ഇതിനെ ദ്രവൃത്തിന്റെ പ്രത്യേകമായ ഒരു അവസ്ഥയായി കണക്കാക്കാറുണ്ട്. വളരെ താഴ്ന്ന താപനിലയിൽ ഹീലിയം – 3 എന്ന ഐസോടോപ്പും സൂപ്പർ ഫ്ളൂയിഡിറ്റി പ്രദർശിപ്പിക്കും. അതിന് താപനില 0.00249 കെൽവിനിൽ എത്തിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

ഹീലിയത്തിന്റെ പ്രധാന ഉപയോഗങ്ങളിൽ ഒന്ന് എം.ആർ.ഐ. സ്കാനറുകളിൽ ശക്തിയേറിയ കാന്തികത ഉണ്ടാക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന അതിചാലക കേബിളുകളെ താഴ്ന്ന താപനിലകളിൽ നിലനിർത്താൻ വേണ്ട സംവിധാനത്തിലാണ്.

ഹീലിയത്തിന്റെ സൂപ്പര്‍ഫ്ലൂയി‍ഡിറ്റി – വീഡിയോ