Гелій
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Ге́лій — практично інертний хімічний елемент. Очолює групу інертних газів в періодичній таблиці. Нетоксичний, не має кольору, запаху і смаку. За нормальних умов є одноатомним газом. Його точка кипіння (T = 4,216 K) найменша серед всіх елементів; при атмосферному тиску він не переходить в тверду фазу навіть при абсолютному нулі. Твердий гелій отриманий лише при тиску вище 25 атмосфер. Екстремальні умови також необхідні для створення нечисленних хімічних сполук гелію, всі вони нестабільні при стандартній температурі і тиску. Природний гелій складається з двох стабільних ізотопов: 4He (ізотопна поширеність — 99,99986 %), і набагато рідкіснішого 3He (0,00014 %; вміст гелію-3 в різних природних джерелах може варіювати в досить широких межах). Відомі ще шість штучних радіоактивних ізотопів гелію.
Гелій займає друге місце по поширеності у Всесвіту і легкості (після водню). Проте на Землі гелій рідкісний. Практично весь гелій Всесвіту утворився в перші декілька хвилин після Великого Вибуху, в час первинного нуклеосинтезу. У сучасному Всесвіті майже весь новий гелій створюється в результаті термоядерного синтезу водню в зірках. На Землі він створюється в результаті альфа-розпаду важких елементів (альфа-частиці, випромінювані при альфа-розпаді — це ядра гелію-4). Частина гелію, що виник при альфі-розпаді й просочувався крізь породи земної кори, захоплюється природним газом, концентрація гелію в якому може досягати 7 % від об'єму. Гелій здобувається з природного газу процесом низькотемпературного розділення, що називається фракційною перегонкою.
Зміст |
[ред.] Історія
Відкриття гелію почалося з 1868 року, коли при спостереженні сонячного затемнення астрономи француз П. Же. Жансен і англієць Д. Н. Локьер незалежно один від одного виявили в спектрі сонячної корони жовту лінію (вона отримала назву D3-линии), яку не можна було приписати жодному з відомих у той час елементів. У 1871 Лок'єр пояснив її походження присутністю на Сонці нового елементу. У 1895 році англієць У. Рамзай виділив з природної радіоактивної руди клевеїту газ, в спектрі якого був присутній та ж D3-лінія.
[ред.] Походження назви
Лок'єр дав гелію ім'я, що відображає історію його відкриття (від грец. Helios — сонце). Оскільки Локк'єр вважав, що виявлений елемент — метал, він використовував в латинській назві елементу закінчення «ium» (відповідає українському закінченню «ій»), яке зазвичай уживається в назві металів. Таким чином, гелій задовго до свого відкриття на Землі отримав ім'я, яке закінченням відрізняє його від назв решти інертних газів.
[ред.] Отримання
В даний час гелій виділяють з природних газів, користуючись методом глибокого охолоджування (гелій зріджується важче за решту всіх газів). Родовища таких газів є в Росії, США, Канаді і ЮАР. Гелій міститься також в деяких мінералах (монациті, торіаніті й інших), при цьому з 1 кг мінералу при нагріванні можна виділити до 10 л гелію.
[ред.] Застосування
Гелій використовують для створення інертної і захисної атмосфери при зварюванні, різанні і плавці металів, при перекачуванні ракетного палива, для наповнення дирижаблів і аеростатів, як компонент середовища гелій-неонових лазерів. Гелій-3 використовується для наповнення газових нейтронних детекторів, як робоче тіло гелієвих течошукачів . Рідкий гелій, найхолодніша рідина на Землі, — унікальний хладагент в експериментальній физиці, що дозволяє використовувати наднизькі температури в наукових дослідженнях (наприклад, при вивченні электричної надпровідності). Завдяки тому, що гелій дуже погано розчинимо в крові, його використовують як складову частину штучного повітря, що подається для дихання водолазам. Заміна азоту на гелій запобігає кессонній хворобі (при вдиханні звичайного повітря азот під підвищеним тиском розчиняється в крові, а потім виділяється з неї у вигляді бульбашок, які закупорюють дрібні судини).
