علت استفاده از هلیوم مایع در صنعت پزشکی

علت استفاده از هلیوم مایع در صنعت پزشکی
فهرست مطالب

آیا می توان از هلیوم مایع در صنعت پزشکی استفاده کرد؟

یکی از مهمترین کاربرد های هلیوم مایع در پزشکی استفاده از آن به عنوان خنک کننده در دستگاه های MRI است. از سوی دیگر هلیوم در کنار اکسیژن به عنوان گاز تنفسی برای بیماران مورد استفاده قرار می گیرد. کپسول هلیوم-اکسیژن که حاوی هلیوم مایع است با استفاده از رگلاتور گازی می تواند آن را به صورت گاز در ماسک مخصوص در معرض استفاده ی بیماران قرار دهد. این مخلوط تنفسی چگالی کمتری نسبت به هوا و یا اکسیژن دارد و تنفس را برای بیماران بسیار راحت تر می کند.

نحوه تشکیل مخلوط گاز در مایع چگونه است؟

چرا مخلوط گاز در مایع اهمیت دارد؟ برای توضیح پاسخ این سوال بهتر است به یک مثال توجه کنیم. یکی از مشهور ترین مخلوط های گاز در مایه در اطراف ما نوشابه ی گازدار است. تحت فشار و با روش های خاصی گاز را وارد نوشابه می کنند. اگر دقت کرده باشید با باز کردن در بطری، بسیاری از گاز حل شده در مایع خارج می شود. البته گاز ها تا درصد معنی انحلال پایدار در مایعات دارند. برای بیشتر کردن این مقدار و فاصله گرفتن از مرز پایداری باید فشار بیشتری اعمال شود.

چگونه هلیوم مایع سازی می شود؟

همانطور که گفته شد هلیوم مایع در پزشکی کاربردی حیاتی دارد. البته در مصارف دیگری نیز از آن استفاده می شود. برای مایع کردن هلیوم لازم است که دمای آن تا حد میعان هلیوم پایین بیاید. برای ذخیره سازی هلیوم به صورت مایع از کپسول های پر فشار استفاده می کنند و در دمای بالاتری می تواند هلیوم را به شکل مایع در بیاورد. هلیوم به صورت مایع باید در کپسول هایی ذخیره شود که برای هلیوم با دمای بسیار پایین مناسب باشند. لوله ها و اتصالات نیز باید بتوانند دمای پایین و فشار بالای هلیوم را تحمل کنند.

هلیوم مایع چه کاربردهایی دارند؟

در ادامه اشاره ای خواهیم داشت به اینکه هلیوم مایع چه کاربردها و ویژگی هایی دارد؟ دمای بسیار پایینی که با مایع شدن از سوی هلیوم تأمین می شود، آن را برای خنک کردن آهنربای بزرگ دستگاه هایی همچون NMR و MRI مناسب می کند. دستگاه MRI برای بررسی بدن انسان و دستگاه NMR برای دقیق شدن و بررسی مواد و عناصر به کار گرفته می شود و هر دو از نظر حیاتی و تحقیقاتی از اهمیت بسیار بالایی بر خوردارند. نبود هلیوم می تواند منجر به از کار افتادن این دستگاه ها شود و بسیاری از آزمایش های ضروری قابلیت انجام نداشته باشند.

چگونگی استفاده از هلیوم مایع در پزشکی:

هلیوم به صورت مایعی خنثی، بدون رنگ، بدون بو، غیر خورنده، غثیر قابل شعله ور شدن و بسیار بسیار سرد در می آید و ویژگی های منحصر به فردی که دارد سبب می شود هلیوم مایع در پزشکی جایگاه ویژه ای داشته باشد. تقریباً هیچ عنصر دیگری نمی تواند دمای بسیار پایین هلیوم را در عین بی اثر بودن و واکنش ناپذیری تامین کند. هلیوم مایع در پزشکی از این نظر حیاتی است که با تامین دمای پایین مورد نیاز احتمال خطر در بیمارستان ها را به صفر می رساند زیرا قابلیت انفجار ندارد.

علت استفاده از هلیوم مایع در دستگاه MRI

همانطور که ذکر شد علت استفاده از هلیوم مایع در پزشکی در بخش MRI دمای بسیار پایینی است که در عین امنیت برای این دستگاهها تأمین می نماید. از آنجا که هلیوم را از منابع تجدید ناپذیر تهیه می کنند. این نگرانی وجود دارد که با اتمام منابع هلیوم در جهان دستگاه های MRI دیگر قادر به ارائه ی خدمات به بیماران نباشند. زیرا جایگزین دیگری که بتواند تمام ویژگی های مطلوب را برای MRI تأمین کند شناخته نشده است.

اطلاعات ایمنی که باید در هنگام استفاده از هلیوم مایع بدانیم

هلیوم مایع در پزشکی در کپسول های تنفسی نیز وجود دارد. برای استفاده از هلیوم مایع در پزشکی برای بیماران تنفسی باید بدانیم که هلیوم به صورت مایع بسیار سرد است و در صورت تماس چنین ماده ی سردی با پوست، سوختگی در اثر سرما ایجاد می شود. به همین دلیل باید احتیاط کرد تا هلیوم به صورت مایع مستقیماً با بدن به ویژه با چشم ها تماس پیدا نکند.

محفظه نگه داری هلیوم مایع چگونه باشد؟

محفظه ها و کپسول هایی که برای جا به جایی و حمل و نقل هلیوم مورد استفاده قرار می گیرند باید ویژگی هایی را داشته باشند. این محفظه ها باید بتوانند دما و فشار هلیوم در حالت مایع را تحمل کنند. معمولاً مخازن مورد استفاده برای هلیوم به صورت دو جداره هستند و در بین دو لایه خلأ وجود دارد. این ویژگی امکان تبخیر مایع درون محفظه را کاهش می دهد. این دو لایه همراه با خلأ از نظر ایجاد عایق حرارتی برای حفظ دمای پایین هلیوم به شکل مایع اهمیت دارد.

مخازن حمل هلیوم مایع باید چگونه باشد؟

پس از تولید و استخراج هلیوم، آن را در مخازن بسیار بزرگی ذخیره می کنند و برای عرضه ی آن برای مصارف مختلف مانند هلیوم مایع در پزشکی و صنعت و … ابتدا حجم زیادی را با محفظه های بزرگ و تانکر و سپس در کپسول ها جا به جا می کنند.

 

اشتراک گذاری در :

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

مطالب مرتبط

اسکرول به بالا