پڕۆفیسۆر لە بەشی زانستەکانی زەوی و نەوت/ زانکۆی سلێمانی

ibrahim.jaza@univsul.edu.iq

پێشەکی:

ئەم ماوەیەی دوایی کاتێک شەڕی نێوان ئەمریکا + ئیسرائیل و ئێران ڕوویدا، هەموو بیستمان، کە گازی هیلیۆم بەهۆکاری بۆمبارانکردنی ئێران بۆ کێڵگەی بەرهەمهێنانی لە وڵاتی قەتەر گران بووە! ئیتر لەم هەواڵەوە ئەم توخمە بێ ناوبانگە بوو بە باسی خەڵک و سەرنجی گشت لایەکی ڕاکێشا. لە ڕووی زانستییەوە و لە بواری زانستیدا زانایان زۆر ڕێزی ئەم توخمە ناچالاکەی کۆمەڵەی توخمە ناچالاکەکان، یان دەگمەنەکان (Noble gases) یان دەگرت و لە گرنگییەکەی ئاگاداربوون، بەڵام خەڵک زۆر لەم بارەیەوە ئاگادار نەبوون، بۆیە لەم گوتارەدا هەوڵدەدەین تیشکێک بخەینە سەر ئەم توخمە و لە بوارە زانستییەکەیدا و بەتایبەتی لە ڕووی جیۆکیمیاییەوە بە ساکاری بۆ هاووڵاتیان شی بکەینەوە.

لە ڕووی کیمیاییەوە:

باشتر وایە پێش ئەوەی زیاتر باس لە گرنگی ئەم توخمە بکەین، چەند زانارییەک بخەینە ڕوو، لەپێناو زیاتر ناسینی توخمەکە. ناوی توخمی هیلیۆم (Helium) لە وشەیەکی گریکییەوە وەرگیراوە (helios) کە واتای خۆر دەگەیەنێت(١). هەڵبەت زۆر زیرەکانە ناوەکەیان داناوە، کە ساڵی ١٨٦٨ لەلایەن کۆمەڵە زانایەکەوە لە تیشکی خۆردا دیارییان کرد. بۆ یەکەم جاریش ساڵی ١٨٩٥ لەلایەن زانای سکۆتلەندی ویلیام ڕامسای لە یەکێک لە خاوەکان، کە بریتی بوو لە خاوی کلیڤایت (Cleveite) دۆزرایەوە و توانی جیایبکاتەوە.

هیلیۆم گازێکی بێ ڕەنگی بێ بۆنە و ژەهراویی نییە و ناچالاکە، کە یەکەم توخمی کۆمەڵەی توخمە دەگمەنەکانە   ( هیلیۆم، نیۆن، ئارگۆن، کریپتۆن، زینۆن ، ڕادۆن) کۆمەڵەی هەژدە و ڕیزی یەکەم ( وێنەی ژمارە ١ ). هیلیۆم خاوەن گەردیلە ژمارەی = ٢ و کێشی گەردیلەییشی = ٤ و شێوەی گەردیلەییەکەشی بریتییە لە (1S2). هەرچی دەربارەی پنتی کوڵان هەیە ئەوا زۆر نزمە و بەنزمترین دادەنرێت و لەژێر پەستانی پێوانەیدا هەرنییەتی ( پلەی گەرمی کوڵانی گازی هیلیۆم = ٢٦٩ پلەی سیلیزی ژێر سفر).

وێنەی ژمارە ١: شوێنی توخمی هیلیۆم لە ناو خشتەی خوولیی توخمەکان، بنواڕە سووچی سەرەوەی دەستە ڕاست (٢).

بوون و بڵاویی هیلیۆم لەڕووی جیۆکیمیاییەوە:

لەڕووی زانستییەوە بڕوا دەکرێت، کە گشت پڕۆتۆن و نیوترۆن و ئێلیکترۆنەکانی ناو ماددەکانی ئەمڕۆ هەر لە چەند چرکەی دوای تەقینەوە گەورەکە (Big Bang) وە دروستبوون. لێکۆڵینەوەکانی تایبەت بە شەبەنگپێوی(سپێکترۆسکۆپی) یەوە پیشان دەدەن، کە کۆمەڵەی خۆر بەنزیکەیی ٩٤% بریتییە لە گازی هایدرۆجین و هیلیۆمیش بەنزیکەی ٦% پێکدێنێت (٣).  توخمی هیلیۆم لە ڕووی جیۆکیمیاییەوە بە دووەم سووکترین و دووەم بڵاوترین توخم لە دوای هایدرۆجین لە گەردووندا دادەنرێت و  بەنزیکەیی ٢٤% لە کۆی گشت بارستەی توخمەکان پێکدێنێت، کە دەکاتە نزیکەی ١٢ هێندەی بارستایی هەموو توخمە قورسەکان پێکەوە (٤). بەهۆکاری ئەوەی، کە توخمێکی ناچالاکە لە ڕووی کیمیاییەوە، هەربۆیە هیچ کانزایەک دروستناکات و لەگەڵ توخمەکانی تردا یەکناگرێت.

گازی هیلیۆم لەبەرگەهەوادا بە نزیکەی٠.٠٠٠٥٢% پێکدێنێت. هیلیۆم سەرەڕای بوونی لە بەرگەهەوادا بەڵام وەک توخمەکانی تر، بۆ نموونە نایترۆجین بەڕێژەیەکی زۆر کەڵەکە نەبووە، ئەویش بەهۆکاری سووکییەکەیەوە، کە زەوی نەیتوانیوە بە ڕێگەی کێشکردن کۆیبکاتەوە (٣). ئەوی دۆزراوەتەوە لە سەر ڕووی زەوی هیلیۆم لەئەنجامی ‌هەڵوەشان و شی بوونەوەی توخمە تیشکنەکانەوە ( Radioactive decay) وەک یۆرانیۆم و ثۆریۆمەوە بەرهەم دێت (٤). ئەم گازە بەرهەمهاتووە پێکەوە لەگەڵ گازی سروشتیدا هەیە و بەنزیکەی دەگاتە  ٧% لە ڕووی قەبارەوە ، کەئەمەش بە ڕێگەیەکی ساکار و بەبەکارهێنانی ئاوی گەرم جیاکردنەوەی لە گازەکە دەکرێت هیلیۆم کۆبکرێتەوە و دەستبکەوێت. هەر لەبەر ئەمەشە کە بەگازێک و سەرچاوەیەکی تازەنەبووەوە دادەنرێت.

سەرچاوە و دەرهێنانی توخمی هیلیۆم:

ئەوەی ئاشکرایە تەنیا دوو سەرچاوەی هیلیۆم هەیە؛ کارلێکەکانی یەکگرتنی ناوکی، کە وزەیەکی زۆریان هەیە لە ناو ئەستێرەکاندا، لەوانەش وەک خۆری،  کۆمەڵەی خۆر و توخمە تیشکنەکانی ( Radiogenic elements) خاو لە توێکڵی زەویدا (٣). بەو پێیەی ئێمە ناتوانین بە تەکنەلۆژیای ئەمڕۆ هیلیۆم بە شێوەیەکی دەستکرد دروست بکەین، ئەوە مانای ئەوەیە کە لە بنەڕەتدا سەرچاوەیەکی سنووردارە  و تازە نابێتەوە. وەک ئاماژەدرا، هیلیۆم بە شیوەیەکی سەرەکی لەگەڵ گازی سروشتیدا هەیە، بۆیە لەکاتی دەرهێنانی گازی سروشتیدا دەکرێت جیابکرێتەوە و پاک بکرێتەوە ( پاکیی ٩٨.٢%).

 هەر لەزووەوە، ساڵی ١٩٠٣ کاتێک لە ئەمریکا  نەوت دەردەهێنرا، گازە دەرچووەکەش کۆکرایەو ە بینرا،کە لە ڕووی قەبارەوە لە ٧٢% نایترۆجین و ١٥% گازی میثان  و١% هایدرۆجین و ١٢% لە گازی نەناسراو پێکدێت. پاشان لێکۆڵینەوە و توێژینەوەی زیاتر دەرکەوت و دۆزرایەوە، کە ئەو گازە  نزیکەی ١.٨٤% لە گازی هیلیۆم پێکدێت. ئەمەش دەریدەخات، کە هەرچەندا هیلیۆم گازیکی دەگمەنە بەڵام دەکرێت لە ژێر زەویدا کۆبووبێتەوە و   بڕێکی زۆری چڕ بووبێتەوە. بێگومان کاری گەڕان و پشکنین بۆ گازی هیلیۆم بەردەوام بوو، تا کاتی جەنگی یەکەمی جیهان، کە توانرا بەرهەم زیادبکرێت و وەک گازێکی نەسووتاو سوودی هەبێت، بۆ نموونە لە باڵۆنەکاندا. بێگومان بۆ چەندین ساڵ،  ئەمریکا نزیکەی ٩٠% بەرهەمی هیلیۆمی بەسوود لە ڕووی ئابوورییەوە بەرهەم دەهێنا، لەگەڵ ئەوەشدا کارگەکانی دەرهێنانی هیلیۆم لە کەنەدا و پۆڵاند  و ڕووسیا هەبوون. لەساڵانی نەوەدەکانی سەدەی پێشوو وڵاتی جەزائیر نزیکەی ١٧ ملیۆن مەتر سێجای بەرهەم دەهێنا. لەساڵانی ٢٠٠٤ -٢٠٠٦ کارگەی ڕاسلافان لە وڵاتی قەتەر بەخێرایی دروستکراو بەرهەمی هیلیۆمی زیادکرد، کە ڕۆژ لەدوای ڕۆژ بەکارهێنانەکانی هیلیۆم زیادی دەکرد. ساڵی ٢٠١٢ ئەمریکا بەنزیکەی ٣٠% هیلیۆمی هەمووی جیهانی هەبوو. ساڵی ٢٠١٣ قەتەر گەورەترین بەرهەمهێنی هیلیۆم بوو و تائێستاش هەر بەردەوامە، بێگومان لەم شەڕەی دوایدا ئەم کارگەیە بەرهەمەکەی کەم بووە وە و توانای بەرهەمهێنانی هیلیۆمی کەم بووەوە.

گازی هیلیۆم لە تێکەڵەی گازی سروشتی بەڕێگەی دڵۆپاندنی سارد (Cryogenic distillation) بەرهەمدێت (١). لەم ڕێگەیەدا گازەکە سارد دەکرێت بۆ نزیکەی ٦٥ پلەی سیلیزی ژێر سفر، بەمەبەستی جیاکردنەوەی هایدرۆکاربۆنەکان. پاشان زیاتر سارد دەکرێتەوە تا هیلیۆمی شل دەستدەکەوێت و پاشان پاکدەکرێتەوە بۆ نزیکەی ٩٩.٩% . بێگومان ئەمە یەکێکە لە ڕێگە باوەکان و ڕێگەی تریش هەیە، کە بەچەند قۆناغێک گازەکە لە ماددەکانی تری، وەک ئاو  و دوانۆکسیدی کاربۆن و گۆگرد  جیادەکرێتەوە و چڕ دەکرێتەوە و پاکدەکرێتەوە.

سوود و بەکارهێنانەکانی توخمی هیلیۆم:

بەکارهێنانی گازی هیلیۆم بۆ کەمکردنەوەی لێڵی وەک کاریگەری پلەی گەرمی لەسەر هاوێنە و تەلسکۆپەکانی، کە لە ئاسماندا بەکاردێن زۆر گرنگە، ئەویش بەهۆکاری کەمیی هاوکۆلکەی شکانەوەکەی (index of refraction). گازی هیلیۆم وەک گازی هەڵگر لەنێو بۆری گاز کرۆماتۆگرافیدا ( شەبەنگپێوی گازیدا) بەکاردێت. دەکرێت تەمەنی ئەوبەردانە بدۆزرێتەوە، کە یۆرانیۆم و ثۆریۆم لەخۆدەگرن لە ڕێگەی دیاریکردن و پێوانەکردنی ئاستی هیلیۆمی دەرچوو، ئەم ڕێگەیە بە تەمەنی هیلیۆم (Helium dating) دەناسرێت.  یەکێکە لەگازەکانی، کە پلەی گەرمییە نزمەکاندا بەکاردێت، بۆ نموونە هیلیۆمی شل لەساردکردنەوەی کانزاکان بەکاردێت، کە ئەم کانزایانە بۆ گەیاندنی زۆر خێرا (سوپەر) بەکاردێن، وەک لە موگناتیسە سوپەرەکان (Superconducting Magnets)، یان وێنەگرتنی لەرەیی موگناتیسی (Magnetic Resonance Imaging). بێگومان پاراستنی ئەم دۆخانەش پێویستی بە بڕێکی زۆر لە هیلیۆم هەیە، کە ئەمەش بووەتە هۆکاری بەرزبوونەوەی نرخەکەی و گرنگییەکەی، بەتایبەتی لە جیهانی ئێلیکترۆنی و دروستکردنی جیپەکاندا. یەکێک لە بوارە گرنگەکان بریتییە لە بواری پزیشکی کە ئەویش ئامێری ئێم ئاڕ ئایە (وێنەی ژمارە ٢). لەپێناو سارکردنەوەی موگناتیسەکەی ئەم ئامێرەدا، بڕێک لە هیلیۆمی شل زۆر پێویستە ( بەنزیکەی  ١٠٠٠ تا ١٧٠٠ لیتر بۆ هەر ئامێرێک، بەنزیکەی نرخی ٦٠٠٠٠ دۆلاری ئەمریکی دەبێت) تا ڕێگە لە بەرزبوونەوەی پلەی گەرمی بگرێت و ئامێرەکە بە ئاسایی کار بکات، بەپێچەوانە وە ئەگەر هیلیۆم بەکار نەهێنرێت بۆ ساردکردنەوە ئەوا پلەی گەری ئامێرەکە بە زووی هێند بەرز دەبێتەوە، کە یەکسەر لە کار دەکەوێت.  بێگومان ئەم ئامێرانە بەبەردەوامی پێویستیان بە هیلیۆم هەیە چونکە لەگەڵ بەکارهێناندا کەمدەکات و پێویستە زیاد بکرێتەوە، بۆیە ئەم ئامێرانە بەیەکێک لە ئامێرە بەکاربەرەکانی هیلیۆم لە جیهاندا دادەنرێن.

بۆ هەر کیلۆگرامێک نرخی هیلیۆم بەنزیکەیی ٢٤ دۆلاری ئەمریکییە. بۆ نموونە بوتڵێکی گازی هیلیۆم کە ٤٥کیلۆگرام بێت لە وڵاتی ئوسترالیا ١٢٠ بۆ ١٧٠ دۆلار دەکەوێت (١)  .

وێنەی ژمارە ٢:  ئامێری سکانەری  تیشکی موگناتیسی  ( MRI) کە تێیدا بڕێکی زۆر لە گازی هیلیۆم بۆ ساردکردنەوەی موگناتیسەکەی بەکاردێت (١).

سەرچاوەکان :

1-https://en.wikipedia.org/wiki/Helium

2-Lutgens, F.K., Tarbuck, E.J., and Tasa, D., 2012, Essentials of Geology, 11th   ed., Pearson Prentice Hall, New Jersey, 554p.

3-Randive, K., 2013, Elements of Geochemistry, Research Publishing, 448p.

4-Gill, R., 2015, Chemical fundamentals of geology and environmental geosciences, 3rd  ed., Wiley Blackwell, 267p.