Memenin tomosentez olarak adlandırılan 3D görüntüsü.
Havadan daha hafiftir ve balonların kolayca uçmasını sağlar. Dalgıçlar bunu belirli bir derinliğin altına dalındığında oluşan narkoz/baygınlık benzeri bir durum olan "derinlik sarhoşluğu" ile savaşmak için gaz tüplerine eklerler. Helyumdan bahsediyoruz. Bu muhteşem element manyetik rezonans görüntülemede de çok önemli bir rol oynar.
Birçokları için asal bir gaz olarak bilinen helyum farklı uygulamaları olan çok yönlü bir maddedir. Element, dayanıklı yapısını tamamen dolu elektron kabuklarına borçludur; çünkü bu durum başka maddelere kolaylıkla bağlanamaması anlamına gelir. Bu kimyasal özellik nedeniyle helyum geçmişte bazen (hidrojenin aksine) yanıcılığı olmadığı için hava taşıtları için cazip bir havalandırma gazı olarak görülmüştü.
Sanayide helyum kullanımına bakarsak, element aşırı soğutma ihtiyacı olan her yerde bulunabilir. -269°C'lik sıcaklıkta sıvı duruma geçer - mutlak sıfıra yaklaşır - ve bu aşırı düşük sıcaklıklar, birçok teknik uygulamaya temel sağlar.
Aşırı soğuk kilit nokta
Cenevre'deki CERN nükleer araştırma merkezindeki parçacık hızlandırıcısı ile manyetik rezonans görüntüleme (MRI) tarayıcının içindeki teknolojinin ortak bir noktası var: Bu sistemlerin temelinde, güçlü bir manyetik alan yaratmak için süper iletken bobinler kullanılır.
Bu manyetik bobinlerin çalışması ve bunların süper iletkenler olarak bilinen parçalara dönüşmesi, yani bir başka deyişle direnç olmadan elektrik akımını iletmesi için sıvı helyum ile aşırı soğutma şarttır. Sıvı helyum metallerin elektrik direncinden kurtulup güçlü ve stabil manyetik alanlar yaratmalarını sağlayacak kadar soğuk tek ortamdır.
MRI tarayıcının yapısı ve manyetik alan kullanarak çok yönlü klinik görüntü nasıl yarattığı hakkında bilgi edinmek için buraya tıklayın.(İngilizce)
Sıvı altın
Tüm dünyada tüketilen helyumun yaklaşık dörtte biri süper iletken mıknatısların aşırı soğutması için kullanılmaktadır ve talep artmaktadır. Aynı zamanda helyum nadir bulunan bir elementtir - en azından bizim gezegenimizde. Yerkabuğunda çeşitli radyoaktif elementlerin bozulmasıyla üretilen helyum ya kayalarda birikir ya da yaygın bir bileşeni olduğu doğal gaz boşluklarına sızar. Buradan helyum volkanik aktivite ile yüzeye çıkar veya karmaşık ayırma teknikleri kullanılarak doğal gazdan ayrıştırılarak elde edilmesi gerekir.
Helyumun çok değerli bir kaynak olduğu dikkate alındığında mevcut rezervleri çok dikkatli kullanmak önemlidir. Bu amaçla, sadece alternatif bulmak için değil ayrıca elementi geri dönüştürmenin ve hepsinden önemlisi ekonomik olarak kullanmanın yollarını belirlemek için çalışmalar devam etmektedir.
Bu, tıbbi teknolojideki helyum uygulamaları için de geçerlidir. Cihazın tipine bağlı olarak geleneksel MRI tarayıcıları soğutma için 1000 litreden fazla sıvı helyuma ihtiyacı olabilir1 - yeni olasılıkları araştırmak için yeterli bir neden.
MRI'da kuantum sıçraması
Sıvı helyum ihtiyacını mümkün olan en düşük seviyede tutmak için gelecek teknolojiler güçlü soğutma gerektiren parçacık kütlelerini en aza indirmek amacıyla kapalı devre sistemlere odaklanacaktır. Aynı zamanda mükemmel şekilde koordine edilmiş manyetik parçalar sistemin genelde daha az ısıl enerji üreteceği anlamına gelir. İyi optimize edilmiş ısıl bağlantı, bu yenilikçi teknolojinin son elementidir ve sistemde kalan ısının olağanüstü etkili şekilde iletilmesini sağlar. Birlikte ele alındığında bu ve diğer tedbirler gerekli olan sıvı helyum miktarını bir litreden aza indirecektir.2
Helyum ihtiyacından kaçınmanın sayısız avantajı vardır. Kurulumlar, değerli çevresel kaynakları korumak açısından daha moderndir ve yeni teknolojilerin kurulumu, klasik MRI sistemi için normalde olandan daha ucuz ve daha kolaydır. Örneğin, bu makinelere eskiden uzun su aktarma boruları gerekliydi. Bunun amacı soğuk helyumun, manyetik alanın ani bir şekilde çökmesine yol açan acil bir kapatma durumunda binadan güvenli ve doğrudan atmosfere verilmesini sağlamaktı. Binada MRI tarayıcının yerine bağlı olarak, bu tür bir "helyum bacası" kurmak genelde maliyetli inşaat işi gerektirir - ki bu gelecekteki bazı MRI sistemlerinin ihtiyaç duymayabileceği bir şeydir.
Yeni teknolojiler MRI'ın kurulumunu basitleştirmektedir. Eskiden olsa vinç gerekecek yerlere yeni sistemler çok daha kolay şekilde ulaştırılabilir.
Yeni MRI sistemlerinin ağırlıkları ve boyutları açısından daha küçük kapsama alanı olacaktır. Önceki sistemlerin kurulumu çoğu zaman hastane duvarlarını veya çatılarını delmek için karmaşık bir çalışma gerektiriyorken, yeni tip bir sistem kelimenin tam anlamıyla ön kapıdan rahatlıkla geçmektedir.
Bu, paradan tasarruf sağlar ve eskiden bu teknolojiye erişimin imkansız olarak düşünüldüğü yerlere MRI sistemleri temin etmenin bir yolu da olabilir.
Hem insanlar hem de çevre için umut vaat eden bir gelişme.
