כיצד להבדיל בין הליום בטוהר גבוה מהליום רגיל?

הֶלִיוּם, כיסוד השני בשכיחותו ביקום, ממלא תפקיד חשוב בתחומים רבים עם תכונותיו הפיזיקליות והכימיות הייחודיות. ביניהם, אם כי טוהר גבוההֶלִיוּםורגיליםהֶלִיוּםהם שניהםהֶלִיוּם, יש להם הבדלים משמעותיים במאפייני טוהר, יישום וביצועים.

הֶלִיוּם, כיסוד השני בשכיחותו ביקום, ממלא תפקיד חשוב בתחומים רבים עם תכונותיו הפיזיקליות והכימיות הייחודיות. ביניהם, אם כי טוהר גבוההֶלִיוּםורגיליםהֶלִיוּםהם שניהםהֶלִיוּם, יש להם הבדלים משמעותיים במאפייני טוהר, יישום וביצועים.

קוֹדֶם כֹּל,הֶלִיוּםהוא יסוד כימי עם מספר אטומי 2, צפיפות נמוכה מאוד, חסר צבע, חסר ריח ואינו דליק.הֶלִיוּםמשמש בעיקר בקירור, חימום, תעופה וחלל, ייצור מוליכים למחצה, ניתוח גז ותחומים אחרים, ונמצא בשימוש נרחב במחקר מדעי וייצור תעשייתי.

מבחינת מקור הגז, רגילהֶלִיוּםמגיע בעיקר מהֶלִיוּםבגז טבעי, המתקבל באמצעות הפרדה וטיהור.הֶלִיוּםקיים בעיקר בשדות נפט וגז תת קרקעיים ובמקורות מים תת קרקעיים. המרכיב העיקרי שלו הואהֶלִיוּםאיזוטופ -4, בעל תכולה של כ-0.0005% מהגז. רָגִילהֶלִיוּםהגז עובר תהליך טיהור תעשייתי להסרת לחות, חמצן, חנקן, זיהומים וכו', ולאחר מכן רגילהֶלִיוּםניתן להשיג גז עם טוהר גבוה יותר.

טוהר גבוההֶלִיוּםבעל טוהר גבוה יותר, בדרך כלל מתייחס לטוהר של יותר מ-99.999% (חמש "תשע" של טוהר). טוהר גבוההֶלִיוּםמשמש בעיקר במחקר מדעי וייצור תעשייתי, כגון תהודה מגנטית גרעינית, מגנטים מוליכים, לייזרים, ייצור מוליכים למחצה ותחומים אחרים. טוהר גבוההֶלִיוּםבדרך כלל עובר תהליכי הפרדה וטיהור עדינים נוספים כדי להסיר יותר זיהומים ולשלוט ביחסי איזוטופים כדי לעמוד בהםהֶלִיוּםדרישות טוהר בתחומים ספציפיים.

שנית, מבחינת טוהר, טוהר גבוההֶלִיוּםהוא בדרך כלל טהור יותר מהרגילהֶלִיוּם. טוהר נמדד בדרך כלל בסטנדרטים כמו "חמש תשע" (99.999%), "שש תשע" (99.9999%) ו"שבע תשע" (99.99999%). דרישת הטוהר הגבוהה יותר לטוהר גבוההֶלִיוּםהסיבה לכך היא שבתחומים מסוימים של יישומים, כגון ייצור מוליכים למחצה ותהודה מגנטית גרעינית, אפילו לנוכחות של זיהומים עקבות עשויה להיות השפעה משמעותית על ביצועי המוצר ותוצאות הניסוי.

שלישית, טוהר גבוההֶלִיוּםורגיליםהֶלִיוּםשונים גם בתחומי היישום. רָגִילהֶלִיוּםמשמש בעיקר בריתוך רגיל, חיתוך לייזר, טכנולוגיית ריתוך מוגן גז ברזל רקיע ותחומים אחרים. בתחומים אלו, דרישות הטוהר עבורהֶלִיוּםהם נמוכים יחסית, ורגיליםהֶלִיוּםכבר יכול לענות על רוב הצרכים. טוהר גבוההֶלִיוּםמשמש בכמה תחומי היי-טק, כגון ייצור סיבים אופטיים, מחקר מדעי מוליך-על, מחקר אנרגיה גרעינית, ייצור מוליכים למחצה וכו'.

בנוסף לטוהר ותחומי היישום, טוהר גבוההֶלִיוּםורגיליםהֶלִיוּםנבדלים גם במאפייני הביצועים. טוהר גבוההֶלִיוּםבעל המאפיינים של תכונות כימיות יציבות, מוליכות תרמית מעולה וצפיפות נמוכה. היציבות הכימית שלו מקשה על טוהר גבוההֶלִיוּםלהגיב כימית עם חומרים אחרים, ובכך להבטיח את יציבותו ואמינותו בניסויים ובתהליכי ייצור תעשייתיים. במקביל, מוליכות תרמית של טוהר גבוההֶלִיוּםהוא גם מעולה ביותר, הרבה מעבר לזה של אוויר, מה שהופך אותו לבעל סיכויי יישום רחבים בציוד קירור, ייצור מוליכים למחצה, הנדסה גרעינית ותחומים אחרים. בנוסף, היתרון בצפיפות נמוכה של טוהר גבוההֶלִיוּםגם גורם לו למלא תפקיד דילול בתערובות גזים, מה שיכול להפחית ביעילות את הצפיפות ועמידות הנוזלים של הגז המעורב.