นักวิทยาศาสตร์โวยลูกโป่งสวรรค์ "เอาฮีเลียมคืนมา!"

By: terminus
Writer
on Thu, 22/03/2012 - 14:07

ฮีเลียม (Helium สัญลักษณ์ He) ธาตุอันดับสองในตารางธาตุ คือธาตุที่มีมากเป็นอันดับสองของจักรวาลนี้ (รองจากไฮโดรเจน) เราคงเคยชินกับลูกโป่งสวรรค์ที่ใส่ฮีเลียมหรือแม้แต่มุขทำเสียงตลกๆ โดยการสูดฮีเลียมเข้าปาก (เสียงเดินทางในฮีเลียมได้เร็วกว่าในอากาศ ดังนั้นเมื่อหลอดลมเราเต็มไปด้วยฮีเลียม ความถี่ฮาร์โมนิกและ timbre ของเสียงเราจึงสูงขึ้นเหมือนเสียงเป็ด) จนเรานึกกันไปว่าฮีเลียมเป็นของหาง่าย ราคาถูก ใช้เท่าไรก็ไม่หมด

แต่นั่นเป็นภาพลวงตาของคนรักสนุก ความจริงนั้นตรงกันข้าม โลกของเรากำลังขาดแคลนฮีเลียม และผลกระทบของการขาดฮีเลียมนั้นมีราคาแพงมาก โดยเฉพาะสำหรับวงการวิทยาศาสตร์

ความสำคัญของฮีเลียมสำหรับวิทยาศาสตร์คือ "จุดเดือดของมัน" ฮีเลียมมีจุดเดือดที่ 4 K หรือ -269 องศาเซลเซียส ทำให้ฮีเลียมเหลวคือตัวทำความเย็นชั้นเลิศที่สุดเท่าที่จะหาได้บนโลกนี้ และนั่นทำให้มันมีความสำคัญมากสำหรับเทคโนโลยีตัวนำยิ่งยวดที่ต้องการสภาวะที่มีอุณหภูมิใกล้เคียง 0 K หรือศูนย์องศาสัมบูรณ์ให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

นั่นแปลว่าถ้าไม่มีฮีเลียม เราก็จะไม่มีแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดไว้ใช้ และเมื่อไม่มีแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวด ก็ขอให้ลืมเครื่อง MRI และอุปกรณ์ทันสมัยอื่นๆ ไปได้เลย แม้แต่ LHC ก็ไม่สามารถทำงานได้หากขาดแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวด ทุกอย่างทั้งหมดนี้จะกลายเป็นซากเศษเหล็กทันทีหากปราศจากฮีเลียม

สัปดาห์ที่ผ่านมา Oleg Kirichek หัวหน้าทีมวิจัยแห่ง Rutherford Appleton Laboratory ถึงกับตะลึง เมื่อพบว่าเขาไม่สามารถทำการวิจัยสมองส่วน grey matter ได้ตามกำหนดการเนื่องจากหน่วยงานแจ้งมาว่าไม่มีฮีเลียมเหลือเพียงพอสำหรับเดินเครื่อง MRI

การนั่งแกร่วรอฮีเลียมเป็นเวลาสามวัน ทำให้ทีมวิจัยของ Oleg Kirichek เสียเงินไปฟรีๆ £90,000 (ประมาณ 4.4 ล้านบาท) เพราะว่าเขาต้องเดินเครื่องยิงนิวตรอนรอไว้ตลอดเวลา นี่ยังไม่นับค่าเสียเวลา, เสียโอกาส, เสียอารมณ์

ในขณะที่เราเล่นลูกโป่งสวรรค์และทำเสียงเป็ดกันอย่างเพลิดเพลิน นักวิทยาศาสตร์กลับต้องใช้ฮีเลียมอย่างประหยัดจำกัดจำเขี่ย มหาวิทยาลัยใหญ่ๆ ถึงกับต้องลงทุนสร้างระบบสำหรับรีไซเคิลฮีเลียมโดยเฉพาะ นี่คือเรื่องไม่น่าเชื่อ และเป็นสิ่งที่ตรงกันข้ามกับความคิดของใครหลายคนแน่นอน

ฮีเลียมบนโลกของเราได้มาจากการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี (ในรูปของอนุภาคอัลฟ่า) ฮีเลียมส่วนใหญ่จะลอยหลุดพ้นบรรยากาศของโลกไปเนื่องจากแรงดึงดูดของโลกไม่พอที่จะยั้งฮีเลียมไว้ได้ แต่ฮีเลียมในรูปของก๊าซบางส่วนจะถูกกักไว้ในหิน, แร่, และปิโตรเลียม เมื่อขุดปิโตรเลียมขึ้นมา ฮีเลียมจะถูกกลั่นแยกลำดับส่วนและเก็บไว้

สหรัฐอเมริกาเริ่มเก็บสะสมฮีเลียมไว้ตั้งแต่ทศวรรษที่ 1920 เนื่องจากรัฐบาลหวังถึงประโยชน์ทางการทหารของฮีเลียมในอนาคต (เอาไปใส่ในอากาศยานรบ) แต่พอช่วงปลายทศวรรษที่ 1990 สหรัฐอเมริกากลับเปลี่ยนใจ เอาฮีเลียมที่เก็บไว้ออกมาขายทำเงินเข้าประเทศ ราคาของฮีเลียมจึงลดต่ำลงอย่างรวดเร็ว ผู้คนเลยหันมาใช้ฮีเลียมเติมลูกโป่งแทนไฮโดรเจน เนื่องจากฮีเลียมไม่ติดไฟเหมือนไฮโดรเจน

Robert Richardson แห่ง Cornell University นักวิทยาศาสตร์รางวัลโนเบลปี 1996 ผู้ซึ่งทำงานวิจัยเกี่ยวกับฮีเลียม ให้ความเห็นว่า ราคาของฮีเลียมในปัจจุบันนั้นถูกเกินไป คนจึงไม่สำนึกถึงความสำคัญของมัน ราคาของฮีเลียมควรแพงกว่าราคาในปัจจุบันอย่างต่ำ 20 เท่า ลูกโป่งสวรรค์หนึ่งลูกควรขายที่ราคา 3,600 บาท เพราะกิจกรรมบันเทิงเหล่านี้คือการเอาฮีเลียมไปโยนทิ้งอย่างไร้สาระ

ในอนาคต เราอาจจะต้องตั้งฐานบนดวงจันทร์เพื่อสกัดเอาฮีเลียมมาใช้บนโลก นักวิทยาศาสตร์ประเมินจากหินที่เก็บมาจากดวงจันทร์ว่าชั้นหิน 1 ลูกบาศก์เมตรบนดวงจันทร์น่าจะมีฮีเลียมอยู่ถึง 22 กรัม หรือไม่ก็อาจจะต้องหาวิธีดักเอาฮีเลียมที่ลอยมากับลมสุริยะ ทุกวันนี้ดวงอาทิตย์ของเราปลดปล่อยฮีเลียม (รวมถึงไฮโดรเจนและไอออนอื่นๆ) ออกมาสู่อวกาศตลอดเวลา เพียงแต่บรรยากาศของโลกนั้นหนามาก เราจึงไม่มีวิธีในการนำมันมาใช้ประโยชน์

ถ้าหากใครยังคิดว่านี่เป็นเรื่องไกลตัว ตอนนี้ขอเล่นลูกโป่งสวรรค์ให้สนุกสนานเต็มที่ก่อน นักวิทยาศาสตร์ไม่มีฮีเลียมใช้ ก็ช่างหัวมันปะไร ผมขอให้นึกถึงคำเตือนของ David Ward แห่ง Culham Centre for Fusion Energy ว่า

> "ผมคงสนุกไม่ออกแน่ หากตัวผมในอายุ 70 ปีจะหมดโอกาสใช้อุปกรณ์ทางการแพทย์ เพราะเราใช้ฮีเลียมอย่างสุรุ่ยสุร่ายจนเกลี้ยงในงานปาร์ตี้ตอนอายุ 30"

ที่มา - The Guardian

14 Comments

mementototem's picture

เห็นด้วยว่าใช้อย่างสุรุ่ยสุร่ายไปสักหน่อย ถึงไม่รู้ว่าสัดส่วนที่คนทั่วไปใช้เล่นกับที่นักวิจัยใช้มันเป็นเท่าไหร่ แต่ว่า ฮีเลียมไม่พอนั่นมันเป็นปัญหาเรื่องการจัดการ(ด้านวัตถุดิบ)ของสำนักงานคุณไม่ใช่เหรอ?

nant's picture

ฮีเลียม ราคาถูก เพราะหาได้ง่ายและดีมานด์ต่ำรึเปล่า ถ้ามันยาก มันควรจะแพงแบบ ทอง และน้ำมัน ผมมองว่า ถึงมันจะหายาก แต่ความต้องการมันน้อย มันก็เลยราคาต่ำ
แต่ไม่เป็นไรครับ ในอนาคต อีเลียมก็จะเต็มจักวาลอยู่ดี ถึงวันนั้น เราคงกังวลเรื่องจะหาไฮโดรเจนแทน ถ้าเรายังมีอายุยืนยาวไปถึงวันนั้นนะ

terminus's picture

อะไรคือ?

> ในอนาคต อีเลียมก็จะเต็มจักวาลอยู่ดี

ทุกวันนี้ ฮีเลียมมีเต็มจักรวาลอยู่แล้วครับ ประมาณ 20-30% ของธาตุในอวกาศที่เราสังเกตได้ เพียงแต่ ฮีเลียมบนโลก มันหายาก เพราะมันเบามาก เลยหนีแรงโน้มถ่วงของโลกไป(เกือบ)หมด

MN's picture

เป็นบทความที่แปลก

ฮีเลียม ขาดแคลน แต่ราคาถูก

hisoft's picture

อ้าว งานงอก ผมก็นึกว่าหาง่าย ๆ นะเนี่ย

The Phantom Thief

phziaz's picture

คนขายลูกโป่งสวรรค์ หาซื้อฮีเลียมได้ แต่นักวิทยาศาสตร์กลับซื้อไม่ได้ .. งั้นก็จ้างคนขายลูกโป่งสวรรค์มาเป็นฝ่ายจัดซื้อฮีเลียมซะ

BLiNDiNG's picture

จะว่าไปก็จริงแฮะ มันอาจจะเป็นปัญหาของฝ่ายพัสดุ อุปกรณ์ ที่ไม่สต็อกของให้พอใช้งานรึเปล่า

ultimateohm's picture

อาจต้องใช้ทางเลือกสุดท้ายไหมนี้ คือสร้างฮีเลียมเองด้วยการหลอมรวมโฮโดรเจน ( คงรู้นะ หมายถึงอะไร )

channimit's picture

นึกถึงช่วงสหรัฐ ไม่ยอมขาย He ให้เยอรมันช่วงสงครามโลก

Tum's picture

ผมว่าหลายๆ คนที่สงสัยว่าทำไมมันหายาก แต่ราคาถูก ถ้าตามไปอ่านข่าว น่าจะพอเห็นภาพนะครับ เขาอธิบายไว้ในประโยคนี้ ...

For the past decade that vast stockpile has been sold off, causing prices to plummet. "Helium was cheap and we learned to be wasteful with it," said Kirichek. "Now the stockpile is used up, prices are rising and we are realising how stupid we have been."

tontpong's picture

สนุกกันใหญ่ .. http://intelligenttravel.nationalgeographic.com/2011/03/08/strange_planet_real_life_up_ho_1/

".. Is it really possible to lift a house off the ground with helium balloons, like in the movie Up?

National Geographic Channel’s new television series, “How Hard Can It Be?,” aimed to find out, and ended up setting a world record for the largest balloon cluster flight ever attempted.

So how many balloons do you think it took to raise this house 10,000 feet over a private airfield outside Los Angeles? .."