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Jules Cesar Janssenがヘリウムの最初の証拠をつかんだ。 ヘリウム原子の図。 ヘリウムの原子核のまわりを回る電子は2個だけである。 ヘリウム風船は空気より軽い。 |
ヘリウム
| 原子番号： | 2 | 原子半径: | 140 pm（ファンデルワールス） |
| 原子記号： | He | 融点： | -272.2 ℃ |
| 原子量: | 4.003 | 沸点: | -268.0.93 ℃ |
| 電子配置: | 1s2 | 酸化状態: | 0 |
歴史
ギリシャ語のヘリオ（太陽）から由来しています。 1868年の日食のとき、ヤンセンが太陽スペクトルに新しい線を検出し、ヘリウムの最初の証拠を得ました。 ロッキャーとフランクランドはこの新元素にヘリウムという名前をつけることを提案した。 1895年にラムジーがウラン鉱物のクレベナイトからヘリウムを発見し、ほぼ同時期にスウェーデンの化学者クレベとラングレがクレベナイトからヘリウムを独自に発見した。 また、ラザフォードとロイズは1907年にアルファ粒子がヘリウム原子核であることを証明しました。 ヘリウムは天然ガスから抽出されます。 実際、すべての天然ガスには少なくとも微量のヘリウムが含まれています。
特に高温の星では分光学的に非常に多く検出され、太陽や星のエネルギーを担う陽子-陽子反応と炭素循環の両方で重要な構成要素となっています。 様々な放射性鉱物の中に崩壊産物として存在するが、自由世界の供給の大部分はテキサス、オクラホマ、カンザスの井戸から得ている。 米国以外では、1984年に東ヨーロッパ（ポーランド）、ソビエト連邦、およびインドにあるいくつかのヘリウム抽出プラントが知られているだけです。
特性
ヘリウムは元素の中で最も低い融点を持ち、その沸点が絶対零度に近いため低温研究において広く使用されています。 また、超伝導の研究にも欠かせない元素である。
液体ヘリウムを使って、Kurtiと共同研究者らは、銅原子核の断熱消磁によって数マイクロケルビンの温度を得ることに成功した。 ヘリウムは、温度を下げると固まることのできない唯一の液体である。 通常の圧力では絶対零度まで液体のままだが、圧力を上げると容易に固化する。 固体の3Heと4Heは圧力をかけると体積が30%以上変わるという珍しい性質がある。
ヘリウムガスの比熱は異常に大きい。 また、通常の沸点におけるヘリウム蒸気の密度も非常に高く、室温まで加熱すると大きく膨張する。 5～10Kのヘリウムガスで満たされた容器は、室温まで温めると圧力が大きく上昇するため、液体ヘリウムが入っているものとして扱う必要があります。
ヘリウムは通常0価ですが、特定の元素と結合する傾向が弱いと思われます。 二フッ化ヘリウムを作る方法が研究され、HeNeや分子イオンHe+、He++などの種が研究されました。 液体ヘリウム(He-4)は2つの形で存在する。 液体ヘリウム（He-4）にはHe-4IとHe-4IIの2種類があり、2.174Kに鋭い転移点があります。 He-4I（この温度以上）は通常の液体ですが、He-4II（この温度以下）は他の既知の物質とは異なっています。 冷却すると膨張し、熱伝導率は非常に高く、熱伝導も粘性も通常の規則には従わない。
用途
- アーク溶接の不活性ガスシールド、
- シリコンやゲルマニウムの結晶成長、チタンやジルコニウムの製造における保護ガス、
- 原子炉の冷却媒体、
- 超音速風洞用ガスとして利用される。
ヘリウムと酸素の混合ガスは、ダイバーや圧力下で作業する人のための人工大気として使用されています。 5230>
ヘリウムは水素よりはるかに安全な気体であるため、気球の充填に広く使用されている。 ヘリウムの最近の大きな用途は、液体燃料ロケットの加圧用です。
磁気共鳴画像装置（MRI）における液体ヘリウムの使用は、医療関係者がこの装置の新しい用途を受け入れ、開発するにつれて増加し続けています。 この装置は、患者を正確に診断することにより、探索的な手術の必要性をある程度排除しています。 5230>
ヘリウムはまた、グッドイヤーを含むさまざまな企業の飛行船に広告を出すために使用されています。 その他にも、海軍や空軍が低空飛行の巡航ミサイルを探知するために、リフティングガスの用途を開発しています。 また、麻薬取締局では、レーダーを搭載した飛行船を使用して、米国国境沿いの麻薬密輸業者の摘発を行っています。 さらにNASAでは、ヘリウムを充填した気球を使って南極の大気を観測し、オゾン層を破壊している原因を突き止めようとしている
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