Исторически информация. Хелий е бил открит за първи път не е на Земята, където това не е достатъчно, а в слънчевата атмосфера. През 1868, французин Жан Janssen и англичанин Джон. Н. Lockyer изследва спектроскопски състава на протуберанс. Те са получили изображения са с ярко жълта линия (т.нар D3-линия), които не могат да бъдат приписани на всички известни на елементите от време. През 1871 Lockyer обясни произхода му в присъствието на слънцето на нов елемент, който е обявен за хелий (от гръцката Helios -. The Sun). На Земята, хелий е първият изолиран през 1895 от англичанин W. Ramsay от минерална cleveite радиоактивни. Спектърът на газ разпределени чрез нагряване cleveite, е една и съща линия.
Хелий изобилие в природата. На Земята Хелий малка: 1 m 3 на въздух съдържа само 5.24 cm 3 хелий и всеки килограм земята материал - 0,003 мг хелий. Тъй като разпространението на хелий в вселената е втората по големина след водород: в Хелий представлява около 23% от масата на пространството.
На Земята, хелий (по-точно, изотопа 4 Той) е постоянно, образуван от разпад на уран, торий и други радиоактивни елементи (на земната кора съдържа около 29 радиоактивни изотопи, които произвеждат 4 Той).
3He изотоп, по-специално, е оформен в атмосфера на β-разпад на тежки изотопи на водород - тритий (Т), което се случва, на свой ред, когато взаимодейства с неутроните на космическа радиация на въздуха с азот:
Не 4 ядра атом (състоящ се от два протона и два неутрона), наречени алфа-частици или Gelion - сред най-стабилно съединение ядра. Енергийните нуклоните (протони и неутрони) 4 Той има максимален в сравнение с ядра на други елементи на стойността (28.2937 MeV); Поради образуването на 4 Той ядра на водород ядра (протони) 1 Н придружено от отделяне на големи количества енергия. Те вярват, че тази ядрена реакция:
01 апр H = 4 Той + 2β + + 2 п
[4 едновременно произвежда две Той позитрон (β +) и две неутрино (ν)] е основен източник на енергия на слънцето и други звезди, подобни на тях. Чрез този процес и се натрупват много значителни запаси от хелий във Вселената.
Физичните свойства на хелий. При нормални условия Хелий - едноатомен газ е безцветна и без мирис. Плътност 0.17846 грама / л, В.Р. -268,93 ° С, температура на топене -272,2 ° С Топлопроводимостта (при 0 ° С) 143.8 · 10 -3 W / (см · К) [343,4 х 10 -6 кал / (см · ° С · и)]. радиус Хелий атом определени чрез различни методи, вариращи от 0.85 до 1.33 Å, В 1 литър вода при 20 ° С се разтваря около 8.8 мл хелий. Хелий първичен йонизационна енергия по-голяма от тази на всеки друг елемент, - 39,38 · 10 -13 J (24.58 ЕГ); електрон афинитет не хелий. Течен хелий, състоящ се само от 4 Той показва редица уникални свойства.
Химичните свойства на хелий. Към днешна дата, се опитва да се получи стабилни химични съединения Хелий провали.
Първи хелий. В промишлеността Хелий получава от хелий носещи природен газ (понастоящем използва главно депозити, съдържащи> 0.1% хелий). Хелий от други газове се отделят чрез дълбоко замразяване, като се използва факта, че е трудно втечнен всички други газове.
Прилагане на хелий. Поради инерция Хелий се използва широко, за да се създаде защитна атмосфера по време на топене, рязане и заваряване на активните метали. Хелий е по-малко електропроводима от друг инертен газ - аргон и следователно електрическа дъга в атмосфера от хелий дава по-високи температури, което значително увеличава скоростта на заваряване. Поради ниската плътност, в комбинация с негоримост Хелий се използва за запълване на стратосферата. Високата топлопроводимост на хелий, неговата химична инертност и изключително ниска способност да влиза в ядрената реакция с неутроните направи възможно да се използват хелий да се охлади ядрени реактори. Течен хелий е най-студената течност на Земята, е хладилен агент за различни видове изследвания. При определяне на съдържанието на хелий един метод, за да се определи тяхната абсолютна възраст със седалище в радиоактивни минерали. Поради факта, че хелий е много слабо разтворим в кръвта, тя се използва като компонент на изкуствено дишане въздух, подаван за водолазите (заместване на азот Хелий предотвратява декомпресия болест). Учи възможността за прилагане в атмосфера на хелий и космически кораб кабина.
Течен хелий. Сравнително слаби взаимодействие Хелий атоми води до факта, че тя да бъде газообразен до по-ниски температури, отколкото всеки друг газ. Максималната температура, под който може да бъде втечнен (неговата критична температура Тс) е равна на 5,20 К. течен хелий - само антифриз: хелий при нормално налягане остава течен в произволно ниски температури, и се втвърдява само при налягане над 2.5 MN / т2 (25 атмосфери).
Свързани статии