Rieth József: Anyagvilág - Háttérinformáció Hélium Tartalomjegyzékhez < Világképem < Leptonidőszak A hélium a periódusos rendszer második kémiai eleme, a legkisebb rendszámú nemesgáz. Vegyjele He, rendszáma 2. Színtelen és szagtalan, továbbá, lévén nemesgáz, kémiailag közömbös. Minden elem közül a hélium forráspontja a legalacsonyabb. A hidrogén után a második leggyakoribb elem a világegyetemben, de a Föld légkörében csak nyomokban fordul elő (kb. 0,0005%). Gazdaságosan a földgázból vonható ki. Normálállapotban a hélium egyatomos gáz. Kizárólag nagy nyomáson szilárdul meg – eközben a sűrűsége jelentősen megnő. 4,21 kelvines forráspontja alatt, de a lambda pontnak nevezett 2,1768 kelvin fölött a hélium-4 izotóp normális folyékony állapotban van, amit hélium I-nek neveznek. A lambda pont alatt furcsán kezd viselkedni, és egy hélium II-nek nevezett állapotba kerül. A hélium-3 izotóp viselkedéséről kevesebbet tudunk. Általános
Fizikai tulajdonságok
Atomi tulajdonságok
Egyebek
Fontosabb
Hélium II szuperfolyékonyság. A hélium II viselkedését leginkább két, különböző tulajdonságú folyadék elegyeként írhatjuk le. Szuperfolyékony: nincs belső súrlódása, gyorsan folyik keresztül akár a legkisebb átmérőjű csöveken, és úgy mászik fel a tárolóedény falán – ez a szökőkút-effektus – mintha a gravitáció nem is hatna rá. Hővezető képessége nagyobb bármilyen ismert anyagénál. Ha hőt közlünk vele, a hő igen gyorsan, hőmérsékleti hullámokban (más terminológiával: második hangként) terjed benne. A hélium normális körülmények között nem lép reakcióba más elemekkel. Elektromos kisülésekben, illetve ha elektronokkal bombázzuk, egyes elemekkel: a volfrámmal, a jóddal, a fluorral, a kénnel, illetve a foszforral alkothat excimereket.
A hélium a hidrogén után a második leggyakoribb elem, az ismert világegyetem látható tömegének kb. egynegyede. Bár 6 izotópját ismerjük, ezek közül csak a 3He és a 4He stabil, a többi gyorsan elbomlik más anyagokra. A 4He bozon, míg a 3He fermion. Leggyakoribb izotópja, a hélium-4 elsöprő többsége az ősrobbanásból keletkezett. A csillagokban a hidrogénfúzió eredményeként és a szén-nitrogén ciklusban, földi körülmények között a nehezebb elemek alfa-bomlásával jön létre. Ez egy különlegesen stabil atommag, mivel a nukleonok teljes héjakba rendeződnek benne. Hélium-3 izotóp a Földön csak nyomokban található, a trícium béta-bomlása során keletkezik. Földünk légkörében a hélium részaránya csak 1:200 000 – leginkább azért, mert rendkívül könnyű, és ezért a Föld gravitációja nem tudja huzamosan megtartani. Mivel a földi hélium radioaktív bomlástermék, ezért elsődlegesen az urán és a tórium érceiben található meg. Csekély mennyiségben ásványvizekben, vulkáni gázokban, meteorvasban is megtalálható, mint pl. Fekete-erdő Wildbad-forrása, a Pireneusok kénforrásai, a lotaringiai Maizières-forrás, az angliai Bath forrásai. Jóval nagyobb jelentőségűek azok a lelőhelyek, ahol a földgázban oldva fordul elő, egyes földgázokban 1,6-1,8%-ig is felszaporodhat, ezért az iparban is főképp földgázból állítják elő. A világ fő héliumforrásai a texasi, oklahomai és kansasi földgázlelőhelyek. Mivel a legnehezebb elemek radioaktív bomlásakor keletkezik, urán és tórium tartalmú kőzetek hevítésével felszabadítható a bennük elnyelődött hélium. Földgázból vonható ki úgy, hogy cseppfolyósításakor a hélium kivételével minden gáz lecsapódik. A héliumot részecskegyorsítókban úgy is előállíthatjuk, ha lítiumot vagy bórt bombázunk gyors protonokkal. Tartalomjegyzékhez < Világképem < Leptonidőszak -------------------------- http://hu.wikipedia.org/wiki/H%C3%A9lium http://hu.wikipedia.org/wiki/A_h%C3%A9lium_izot%C3%B3pjai
|