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L'elio è in realtà un gas nobile. Scoperto dall'astronomo francese Jules Janssen durante l'eclissi solare totale del 18 agosto 1868. A quel tempo questo elemento non era stato trovato sulla terra, quindi Jeanson lo chiamò elio dal nome del sole (helios). Da allora, gli scienziati hanno fatto molti importanti progressi riguardo all’elio, dai moderni strumenti analitici utilizzati in campi come la medicina e l’astrofisica ai telefoni cellulari che usiamo ogni giorno, i quali fanno tutti affidamento sull’elio nei loro processi di produzione. Le proprietà fisiche uniche dell’elio hanno anche aiutato gli scienziati di tutto il mondo a fare molte importanti scoperte, di cui hanno apportato grandi benefici alla comunità internazionale.

Il ruolo dell'elio

Numerose proprietà sorprendenti (bassa densità, alta conduttività termica...) hanno reso l'elio uno dei gas preferiti nell'industria manifatturiera globale, e gli Stati Uniti lo hanno persino incluso nell'elenco dei materiali di sicurezza nazionale. Ecco cinque usi meno conosciuti dell'elio.

1. risonanza magnetica

L'elio è incolore, inodore e non infiammabile. Il suo stato liquefatto richiede la temperatura più bassa sulla terra (meno 269 gradi Celsius), che è vicina allo zero assoluto. L'elio viene utilizzato principalmente per le sue capacità di raffreddamento ed è ampiamente utilizzato nelle scansioni mediche. Nella risonanza magnetica, è il magnete superconduttore avvolto nell'elio liquido che genera il campo magnetico. Recenti innovazioni hanno permesso di ridurre l'uso dell'elio, che però è ancora essenziale per il funzionamento della macchina NMR.

2. Fibra ottica e schermo di visualizzazione

L’industria elettronica è un altro grande mercato per l’elio. Ad esempio, questo gas può essere utilizzato nella produzione di fibre ottiche. L'azienda francese di gas liquido ha spiegato: "Nello specifico, il primo passo nella produzione della fibra ottica è la produzione di bacchette di vetro. Idrogeno, ossigeno ed elio vengono utilizzati per rafforzare la resistenza delle bacchette di vetro per il successivo riscaldamento e allungamento. Elio Elio e argon consentono inoltre alle fibre ottiche riscaldate e allungate di raffreddarsi rapidamente. "L'elio viene utilizzato anche nella produzione di molti dispositivi elettronici, come i display a schermo piatto.

3. Semiconduttori

L'Energy Research Institute spiega in una nota: "L'elio è un gas inerte che difficilmente reagisce con altri componenti, rendendolo un materiale ideale per la produzione di semiconduttori. Avvolgendo il gas inerte attorno al wafer di silicio si potranno evitare reazioni inaspettate. Inoltre , poiché l'elio ha un'elevata conduttività termica, può anche dissipare il calore in modo efficiente, riducendo la temperatura del wafer di silicio durante il processo di produzione del semiconduttore e rendendo il semiconduttore più piccolo."

4. Lancio di un razzo

L’elio è anche un materiale importante per la ricerca e lo sviluppo spaziale. Viene utilizzato come refrigerante per il raffreddamento di molti materiali e per saldature di precisione e viene utilizzato anche come sistema ermetico liquido per il volo o l'atterraggio di aerei. La NASA utilizza centinaia di milioni di piedi cubi di elio ogni anno. Inoltre, l'agenzia prevede anche di inviare un telescopio astronomico nella stratosfera utilizzando un pallone ad elio nel 2023.

5. Ricerca e sviluppo nucleare

L'elio viene utilizzato anche nella ricerca e nello sviluppo della fusione nucleare. Il progetto del reattore sperimentale a fusione termonucleare (ITER) in costruzione nella provincia francese dell'estuario del Rodano costruirà un impianto di raffreddamento per garantire il raffreddamento del reattore. La società francese di gas liquido ha dichiarato: "Per ottenere il campo elettromagnetico necessario per un reattore chiuso, i materiali magnetici superconduttori devono essere utilizzati a temperature estremamente basse, prossime allo zero assoluto. Nell'impianto di raffreddamento ITER di 5.400 metri quadrati, l'area dell'impianto di elio ammonta a 3000 mq.

Sebbene l’elio sia oggi il secondo elemento più abbondante nell’universo, la maggior parte di esso è concentrata nelle stelle come il sole. Naturalmente sulla Terra si trova anche l'elio, ma tutti devono sapere che la percentuale di elio nell'aria è molto bassa e rappresenta solo 5,2 parti per milione del contenuto dell'aria. Inoltre, è molto leggero e sarà nell'atmosfera ogni volta che ne avrà la possibilità. Sali più in alto possibile e fuggi finalmente dall'atmosfera. In genere è difficile recuperare l'elio che fuoriesce. Questo è anche il motivo principale della carenza di elio.

Il metodo principale per produrre elio proviene attualmente dall’industria del gas naturale. Se nel terreno è presente gas naturale ricco di minerali radioattivi come l'uranio, conterrà circa il 7% di elio in volume. Il motivo per cui questo gas naturale contiene elio è dovuto principalmente al fatto che elementi radioattivi come l'uranio irradiano le cosiddette particelle alfa. La particella alfa è in realtà un nucleo di elio. Finché ottiene elettroni dall'ambiente circostante, diventa gas elio stabile. Gli ingegneri possono separare l'elio dal gas naturale utilizzando la tecnologia di purificazione criogenica (che separa le sostanze attraverso differenze nei punti di congelamento).

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