Helium

Ranskalainen tiedemies Pierre Jansen tutki 18. elokuuta 1868 täydellisen auringonpimennyksen aikana Intian Gunturin kaupungissa ensimmäisen kerran Auringon kromosfääriä . Jansen onnistui säätämään spektroskoopin siten, että aurinkokoronan spektri voitiin havaita paitsi pimennyksen aikana myös tavallisina päivinä. Seuraavana päivänä auringon näkymien spektroskopia sekä vetyviivat - sininen, vihreä-sininen ja punainen - paljastivat erittäin kirkkaan keltaisen viivan, jonka alun perin ottivat Jansen ja muut tähtitieteilijät, jotka tarkkailivat sitä natriumin D-viivalle . Janssen kirjoitti tästä välittömästi Ranskan tiedeakatemialle . Myöhemmin havaittiin, että auringon spektrin kirkkaan keltainen viiva ei ole sama kuin natriumviiva, eikä se kuulu mihinkään aiemmin tunnetuista kemiallisista alkuaineista [6] [7] .

Kaksi kuukautta myöhemmin, 20. lokakuuta, englantilainen tähtitieteilijä Norman Lockyer , tietämättä ranskalaisen kollegansa kehityksestä, suoritti myös tutkimusta auringon spektristä. Löytettyään tuntemattoman keltaisen viivan, jonka aallonpituus oli 588 nm (tarkemmin - 587,56 nm ), hän nimesi sen D3 : ksi , koska se oli hyvin lähellä Fraunhoferin linjoja D1 ( 589,59 nm ) ja D2 ( 588,99 nm ) natriumia. Kaksi vuotta myöhemmin Lockyer ehdotti yhdessä englantilaisen kemistin Edward Franklandin kanssa, jonka kanssa hän työskenteli, uudelle elementille nimeä "helium" ( muista kreikan sanoista ἥλιος - "aurinko") [7] .

On mielenkiintoista, että Jeansenin ja Lockyerin kirjeet saapuivat Ranskan tiedeakatemiaan samana päivänä - 24. lokakuuta 1868, mutta Lockyerin kirje, jonka hän oli kirjoittanut neljä päivää aikaisemmin, saapui useita tunteja aikaisemmin. Seuraavana päivänä molemmat kirjeet luettiin Akatemian kokouksessa. Uuden prominenssien tutkimismenetelmän kunniaksi Ranskan akatemia päätti lyödä mitalin. Mitalin toiselle puolelle oli kaiverrettu muotokuvia Jansenista ja Lockyerista ristikkäisten laakereiden oksille ja toiselle kuva mytologisesta valonjumalasta Apollosta , joka hallitsee vaunuissa neljän täydellä vauhdilla laukkaavan hevosen kanssa [7] .

Vuonna 1881 italialainen Luigi Palmieri julkaisi raportin heliumin löydöstä fumarolien vulkaanisista kaasuista . Hän tutki vaaleankeltaista öljyistä ainetta, joka laskeutui kaasusuihkuista Vesuviuksen kraatterin reunoilla . Palmieri kalsinoi tämän vulkaanisen tuotteen Bunsen-polttimen liekissä ja tarkkaili tämän aikana vapautuvien kaasujen spektriä. Tiedeyhteisö suhtautui tähän viestiin epäuskoisena, koska Palmieri kuvaili kokemustaan epämääräisesti. Monia vuosia myöhemmin pieniä määriä heliumia ja argonia löydettiin todellakin fumarolikaasujen koostumuksesta [7] .

27 vuotta alkuperäisen löydön jälkeen helium löydettiin maapallolta - vuonna 1895 skotlantilainen kemisti William Ramsay , joka tutki kleveiitin hajoamisesta saatua kaasunäytettä , löysi sen spektristä saman kirkkaan keltaisen viivan, joka löydettiin aiemmin auringosta. spektri. Näyte lähetettiin lisätutkimuksiin kuuluisalle englantilaiselle spektroskopiatutkijalle William Crookesille , joka vahvisti, että näytteen spektrissä havaittu keltainen viiva osuu yhteen heliumin D3 - linjan kanssa. 23. maaliskuuta 1895 Ramsay lähetti viestin heliumin löytämisestä maan päällä Lontoon Royal Societylle sekä Ranskan akatemialle kuuluisan kemistin Marcelin Berthelotin [7] kautta .

Ruotsalaiset kemistit P. Kleve ja N. Lengle pystyivät eristämään tarpeeksi kaasua kleveiitistä uuden alkuaineen atomipainon määrittämiseksi [8] [9] .

Vuonna 1896 Heinrich Kaiser , Siegbert Friedländer ja vuonna 1898 Edward Bailey osoittivat vihdoin heliumin esiintymisen ilmakehässä [7] [10] [11] .

Myös amerikkalainen kemisti Francis Hillebrand eristi heliumin jo ennen Ramsayta , mutta hän uskoi virheellisesti saaneensa typpeä [11] [12] ja tunnusti Ramsaylle lähettämässään kirjeessä hänet löytökohteena.

Erilaisia aineita ja mineraaleja tutkiessaan Ramsay havaitsi, että niissä oleva helium seuraa uraania ja toriumia . Vuonna 1906 E. Rutherford ja T. Royds havaitsivat, että radioaktiivisten alkuaineiden alfahiukkaset ovat heliumytimiä [ 13] . Nämä tutkimukset merkitsivät alkua nykyaikaiselle teorialle atomin rakenteesta [14] .

Vuonna 1908 hollantilainen fyysikko Heike Kamerling-Onnes sai nestemäistä heliumia . Hän käytti kuristusta (katso Joule-Thomson-ilmiö ), sen jälkeen kun kaasu oli esijäähdytetty nestemäisessä vedyssä, joka kiehui tyhjiössä. Yritykset saada kiinteää heliumia epäonnistuivat pitkään jopa 0,71 K :n lämpötilassa , jonka saavutti Kamerling-Onnesin oppilas, saksalainen fyysikko Willem Hendrik Keesom . Vuonna 1926 hän eristi kiteitä kohdistamalla painetta yli 35 atm ja jäähdyttämällä puristettua heliumia nestemäisessä heliumissa, joka kiehui harvennuksen alaisena [15] .

Vuonna 1932 Keesom tutki nestemäisen heliumin lämpökapasiteetin muutoksen luonnetta lämpötilan mukaan. Hän havaitsi, että noin 2,19 K lämpökapasiteetin hidas ja tasainen nousu korvataan jyrkällä laskulla, ja lämpökapasiteettikäyrä on kreikkalaisen kirjaimen λ (lambda) muodossa. Tästä syystä lämpötilalle, jossa lämpökapasiteetin hyppy tapahtuu, annetaan ehdollinen nimi " λ - piste " [15] . Tarkempi lämpötila-arvo tässä vaiheessa, määritetty myöhemmin, on 2,172 K. λ -pisteessä tapahtuu syviä ja äkillisiä muutoksia nestemäisen heliumin perusominaisuuksissa - yksi nestemäisen heliumin faasi korvataan tässä vaiheessa toisella ja ilman piilevän lämmön vapautumista; tapahtuu toisen asteen vaihemuutos . λ -pisteen lämpötilan yläpuolella on ns. helium-I ja sen alapuolella helium-II [15] .

Neuvostoliiton fyysikko Pjotr Leonidovitš Kapitsa löysi vuonna 1938 nestemäisen helium-II :n superfluiditeetin ilmiön , joka koostuu viskositeettikertoimen jyrkästä laskusta , jonka seurauksena helium virtaa käytännössä ilman kitkaa [15] [16] . Tässä on, mitä hän kirjoitti yhdessä raportissaan tämän ilmiön löytämisestä [17] :

... sellainen määrä lämpöä, joka todellisuudessa siirrettiin, on fysikaalisten mahdollisuuksien ulkopuolella, että keho ei voi minkään fysikaalisten lakien mukaan siirtää lämpöä enemmän kuin sen lämpöenergia kerrottuna äänen nopeudella. Tavanomaisella lämmönjohtamismekanismilla lämpöä ei voitu siirtää siinä mittakaavassa, kuin on havaittu. Meidän piti etsiä toinen selitys.

Ja sen sijaan, että selittäisimme lämmön siirtymistä lämmönjohtavuudella, eli energian siirtymistä atomista toiseen, se voitaisiin selittää triviaalisemmin - konvektiolla, lämmönsiirrolla itse aineessa. Eikö käy niin, että lämmitetty helium liikkuu ylös ja kylmä alas, nopeuseron takia syntyy konvektiovirtoja ja näin tapahtuu lämmönsiirtoa. Mutta tätä varten oli tarpeen olettaa, että helium virtaa ilman vastusta liikkeensä aikana. Meillä on jo ollut tapaus, jossa sähkö liikkui ilman vastusta johtimia pitkin. Ja päätin, että helium liikkuu myös ilman vastusta, että se ei ole ylilämpöä johtava aine, vaan superneste.

… Jos veden viskositeetti on 10⋅10 −2 P , niin se on miljardi kertaa nestemäisempi kuin vesi…

Nimen alkuperä

Nimi tulee kreikasta. ἥλιος - "Aurinko" (katso Helios ). Elementin nimessä käytettiin metalleille ominaista päätettä "-iy" (latinaksi "-um" - "Helium"), koska Lockyer oletti löytämänsä elementin olevan metalli. Analogisesti muiden jalokaasujen kanssa olisi loogista antaa sille nimi "Helion" ("Helion") [7] . Nykytieteessä nimi " helion " on annettu heliumin kevyen isotoopin ytimelle - helium-3 [18] .

Yleisyys

Universumissa

Helium on toisella sijalla runsaudeltaan universumissa vedyn jälkeen - noin 23 massaprosenttia [19] . Tämä alkuaine on kuitenkin harvinainen maapallolla. Melkein kaikki maailmankaikkeuden helium muodostui ensimmäisten minuuttien aikana alkuräjähdyksen jälkeen [20] [21] primordialisen nukleosynteesin aikana . Nykyaikaisessa maailmankaikkeudessa lähes kaikki uusi helium muodostuu lämpöydinfuusion tuloksena vedystä tähtien sisätiloissa (katso protoni-protonikierto , hiili-typpikierto ). Maapallolla se muodostuu raskaiden alkuaineiden alfahajoamisen seurauksena ( alfahajoamisen aikana emittoidut alfahiukkaset ovat helium-4-ytimiä) [22] . Osa alfahajoamisen aikana syntyneestä ja maankuoren kivien läpi tihkuvasta heliumista vangitaan maakaasulla , jonka heliumin pitoisuus voi olla 7 % tilavuudesta tai enemmän.

Maankuori

Kahdeksantoista ryhmän puitteissa helium on maankuoren pitoisuudeltaan toisella sijalla ( argonin jälkeen ) [23] .

Ilmakehän heliumpitoisuus (joka muodostuu toriumin , uraanin ja niiden tytärradionuklidien hajoamisen seurauksena) on 5,27⋅10 −4 tilavuus-%, 7,24⋅10 −5 % massasta [4] [11] [22] . Ilmakehän , litosfäärin ja hydrosfäärin heliumvarantojen määräksi arvioidaan 5⋅10 14 m³ [4] . Heliumia sisältävät maakaasut sisältävät pääsääntöisesti jopa 2 tilavuusprosenttia heliumia. Erittäin harvinaisia ovat kaasujen kertymät, joiden heliumpitoisuus on 8-16 % [22] .

Keskimääräinen heliumin pitoisuus maaperässä on 0,003 mg/kg eli 0,003 g/t [22] . Korkein heliumin pitoisuus havaitaan uraania, toriumia ja samariumia sisältävissä mineraaleissa [24] : kleveiitti , fergusoniitti , samarskiitti , gadoliniitti , monatsiitti ( monatsiittihiekka Intiassa ja Brasiliassa), torianiitti . Heliumpitoisuus näissä mineraaleissa on 0,8-3,5 l/kg , kun taas torianiitissa se on 10,5 l/kg [11] [22] . Tämä helium on radiogeeninen ja sisältää vain isotoopinneljä
Se muodostuu uraanin, toriumin ja niiden tytärradionuklidien alfahajoamisen aikana vapautuvista alfahiukkasista sekä muista luonnollisista alfa-aktiivisista alkuaineista (samarium, gadolinium jne.).

Vuonna 2016 norjalaiset ja brittiläiset tutkijat löysivät heliumesiintymiä Victoria-järven läheltä Tansaniasta. Asiantuntijoiden likimääräisten arvioiden mukaan varantojen määrä on 1,5 miljardia kuutiometriä [25] .

Itä-Siperian kaasukentillä Venäjällä on huomattavia heliumvarantoja. Heliumvarantojen Kovykta- kentällä arvioidaan olevan 2,3 miljardia kuutiometriä [26] , Chayandinskoye-kentällä - 1,4 miljardia kuutiometriä [27] .

Heliumin maailmanmarkkinat

Helium uutetaan luonnon- ja maakaasuista ; maailman varannon arvioidaan olevan 45,6 miljardia m³ .

Maailman heliumin markkinat ovat 170-190 miljoonaa m³/vuosi [28] Suurin osa maailman heliumin tuotannosta on Yhdysvalloissa ja Qatarissa ; Vuodesta 2015 lähtien Yhdysvaltojen osuus maailman tuotantotaseesta on laskenut 67 prosentista noin 56 prosenttiin ja jatkaa laskuaan, Qatarilla on noin 28 prosenttia ja Algerialla 9 prosenttia markkinoista.

Kaivostoiminta Venäjällä

Venäjä hankkii itselleen tämän kaasun; kotimainen kysyntä vuonna 2020 ei ylittänyt 5 miljoonaa m³ . [29] Viime aikoihin asti lähes kaikki kotimainen helium valmistettiin OOO Gazprom dobycha Orenburgin [30] heliumtehtaalla kaasusta, jonka heliumpitoisuus oli alhainen (jopa 0,055 tilavuusprosenttia), joten sen hinta oli korkea.

9. kesäkuuta 2021 Amurin alueella Svobodnyn kaupungin lähellä käynnistettiin maailman suurin heliumin tuotantolaitos , Amur Gas Processing Plant , jonka kapasiteetti on 60 miljoonaa kuutiometriä heliumia vuodessa [31] . Sen resurssipohja on Chayandinskoye-kentästä peräisin oleva kaasu, jonka heliumpitoisuus on suuruusluokkaa korkeampi , mikä mahdollistaa sen kustannusten huomattavan alentamisen. Venäjä suunnittelee olevansa yksi suurimmista heliumin viejistä vuodesta 2021 alkaen [32] .

Vuodesta 2018 lähtien Irkutsk Oil Company on rakentanut kahta heliumtehdasta Irkutskin alueelle. [33] Suunniteltu kapasiteetti on 15-17 miljoonaa litraa heliumia vuodessa, ensimmäinen laitos käynnistetään vuonna 2022.

Kiireellinen ongelma on Itä-Siperian suurista esiintymistä peräisin olevien maakaasujen jatkokehittäminen ja monimutkainen käsittely , joille on tunnusomaista Chayandinskoyen kaltainen korkea heliumpitoisuus (0,15–1 tilavuusprosenttia).

Hinta

Vuonna 2009 yksityisten yritysten kaasumaisen heliumin hinnat vaihtelivat välillä 2,5–3 USD /m³ [34] .
Vuonna 2019 heliumin hinta on noussut merkittävästi ja on 30-32 USD/m³ kaasulla, jonka puhtaus on 99,995 % .

Heliumin tuotanto

Helium uutetaan maakaasusta matalan lämpötilan erotusprosessilla - jakotislauksella tai kalvokaasuerotuksella [35] .

Teollisuudessa heliumia saadaan heliumia sisältävistä maakaasuista (tällä hetkellä hyödynnetään pääasiassa esiintymiä, jotka sisältävät yli 0,1 % heliumia). Helium erotetaan muista kaasuista syväjäähdytyksellä käyttämällä sitä tosiasiaa, että se on vaikeampi nesteytyä kuin kaikki muut kaasut.

Jäähdytys suoritetaan kuristamalla useassa vaiheessa, puhdistamalla se CO 2 :sta ja hiilivedyistä . Tuloksena on heliumin, neonin ja vedyn seos. Tämä seos, niin kutsuttu raakahelium (70-90 tilavuusprosenttia heliumia), puhdistetaan vedystä (4-5 %) CuO : lla 650-800 K :ssa.

Lopullinen puhdistus saavutetaan jäähdyttämällä jäljelle jäänyt seos tyhjössä kiehuvalla N2 : lla ja adsorptioimalla epäpuhtaudet aktiivihiileen adsorptoreissa , jotka on myös jäähdytetty nestemäisellä N2: lla . Ne tuottavat heliumia, joka on teknisesti puhdasta (99,80 % heliumia tilavuudesta) ja erittäin puhdasta (99,985 %).

Määritelmä

Kvalitatiivisesti helium määritetään analysoimalla emissiospektrit (ominaisviivat 587,56 nm ja 388,86 nm ), kvantitatiivisesti - massaspektrometrisilla ja kromatografisilla analyysimenetelmillä sekä fysikaalisten ominaisuuksien (tiheys, lämmönjohtavuus jne.) mittaamiseen perustuvilla menetelmillä . ] .

Fysikaaliset ominaisuudet

Helium on lähes inertti kemiallinen alkuaine.

Yksinkertainen helium on myrkytön, väritön, hajuton ja mauton. Normaaleissa olosuhteissa se on yksiatominen kaasu. Sen kiehumispiste ( T = 4,215 K forneljä
He ) on pienin kaikista aineista; kiinteää heliumia saatiin vain yli 25 ilmakehän paineissa - ilmanpaineessa se ei siirry kiinteään faasiin edes absoluuttisessa nollassa . Äärimmäiset olosuhteet ovat myös välttämättömiä muutamien heliumin kemiallisten yhdisteiden luomiseksi, jotka kaikki ovat epävakaita normaaleissa olosuhteissa .

Helium 3 He:llä ja 4 He:llä ei ole pääkolmoispistettä (jossa tasapainofaasit ovat eri aggregaatiotiloissa - kiinteä , nestemäinen ja kaasumainen ) - molemmissa tapauksissa kiinteän faasin ja nesteen välinen tasapainoviiva (He I ja He II) ja nestefaasit kaasumaisten kanssa eivät leikkaa missään: kiinteä faasi on tasapainossa vain nestefaasin kanssa [36] [37] [38] . Muita aineita, joilla on tämä ominaisuus, ei tunneta [37] . Kiinteiden ja nestemäisten faasien rinnakkaiselon käyrän esiintyminen heliumin faasikaaviossa ja kiinteän ja kaasufaasin rinnakkaiselon käyrän puuttuminen diagrammista tarkoittaa, että kiinteä helium voi sulaa, mutta ei haihtua [39] .

Kemialliset ominaisuudet

Helium on 18. ryhmän ( inertit kaasut ) ja yleensä koko jaksollisen järjestelmän vähiten kemiallisesti aktiivinen alkuaine [40] . Kaikki heliumin kemialliset yhdisteet (sekä argon, neon) ovat olemassa vain ns. eksimeerimolekyyleinä (erittäin epävakaina), joissa viritetyt elektroniset tilat ovat stabiileja ja perustila epävakaa. Helium muodostaa kaksiatomisia He-molekyylejä+
2, fluoridi HeF, kloridi HeCl ( eksimeerimolekyylit muodostuvat sähköpurkauksen tai ultraviolettisäteilyn vaikutuksesta heliumin ja fluorin tai kloorin seokseen ).

On myös mahdollista sitoa heliumatomi van der Waalsin voimilla , esimerkiksi fullereenimolekyyliin tai neonatomiin , mutta sellaisissa rakenteissa muut atomit eivät vaikuta heliumatomin elektroniseen rakenteeseen [ 41] [42] .

Heliummolekyyli-ionin He sitoutumisenergia+
2on 58 kcal/mol , ytimien välinen tasapainoetäisyys on 1,09 Å [43] .

Ominaisuudet kaasufaasissa

Normaaliolosuhteissa helium käyttäytyy melkein kuin ihanteellinen kaasu . Kaikissa olosuhteissa helium on yksiatominen aine. Vakioolosuhteissa ( vakiolämpötila : 0 °C, 105 Pa ) sen tiheys on 0,17847 kg/m³ , sen lämmönjohtavuus on 0,1437 W/(m K) ja sen ominaislämpökapasiteetti on erittäin korkea: p : llä = 5,193 kJ/(kg K) [44] [45] ; vertailua varten - H2 : lle se on 14,23 kJ / (kg K) . Ominaislämpökapasiteetti vakiotilavuudessa , v = 3,116 kJ/(kg·K) (st.c.) [44] . Äänen nopeus heliumissa on 972,8 m/s (s.c.) [44] . Siten heliumin lämmönjohtavuus, ominaislämpökapasiteetti, äänen nopeus ja ominaistilavuus (arvo, käänteistiheys) on suurempi kuin kaikkien muiden kaasujen, lukuun ottamatta vetyä .

Helium liukenee vähemmän veteen kuin mikään muu tunnettu kaasu. 1 litrassa vettä 20 °C:ssa liukenee noin 8,8 ml ( 9,78 0 °C:ssa , 10,10 80 ° C:ssa ), etanoliin - 2,8 ml/l 15 °C:ssa ja 3,2 ml /l 25 °C:ssa .

Diffuusionopeus kiinteiden materiaalien läpi , joka on ensimmäisessä likimäärässä kääntäen verrannollinen molekyylipainon juureen, on heliumilla kolme kertaa suurempi kuin ilmalla ja on noin 65 % vedyn diffuusionopeudesta [46] .

Heliumin taitekerroin on lähempänä yksikköä kuin minkään muun kaasun samanlaisissa olosuhteissa. Esimerkiksi säteilylle, jonka aallonpituus on 589,6 nm ( natriumin spektriviiva D), heliumin taitekerroin (st.c.) on n D = 1 + 35 10 -6 , vedyllä 1 + 132 10 -6 , typpi 1 + 298 10 −6 [47] .

Tällä kaasulla on negatiivinen Joule-Thomson-kerroin normaalissa ympäristön lämpötilassa, eli se lämpenee, kun sitä kuristetaan huokoisten ohjauslevyjen tai pienten reikien läpi, mutta kuten kaikki kaasut, se jäähtyy missä tahansa lämpötilassa adiabaattisen laajenemisen kautta. Vain Joule-Thomsonin inversiolämpötilan alapuolella (noin 40 K normaalipaineessa) se jäähtyy kuristusprosessin aikana.

Tämän lämpötilan alapuolelle jäähtymisen jälkeen helium voidaan nesteyttää paisuntajäähdytyksellä. Tällainen jäähdytys suoritetaan laajentimen avulla .

Neutraalin heliumin spektri

Kun virta johdetaan heliumilla täytetyn putken läpi, havaitaan erivärisiä purkauksia riippuen pääasiassa putkessa olevan kaasun paineesta . Heliumin näkyvän valon spektri on yleensä väriltään keltainen. Kun paine laskee, värit muuttuvat vaaleanpunaiseksi, oranssiksi, keltaiseksi, kirkkaan keltaiseksi, kelta-vihreäksi ja vihreäksi. Tämä johtuu siitä, että heliumin spektrissä on useita viivoja, jotka sijaitsevat spektrin infrapuna- ja ultraviolettiosien välisellä alueella. Spektrin näkyvän osan tärkeimmät heliumviivat ovat välillä 706,62 nm ja 447,14 nm [15] . Paineen lasku johtaa elektronin keskimääräisen vapaan reitin kasvuun, eli sen energian kasvuun, kun se törmää heliumatomien kanssa. Tämä johtaa atomien siirtymiseen virittyneeseen tilaan, jossa on korkeampi energia, minkä seurauksena spektriviivat siirtyvät näkyvän spektrin punaisesta violettiin reunaan.

Hyvin tutkitussa heliumin spektrissä on kaksi jyrkästi erilaista viivasarjaa - yksi ( 1 S 0 ) ja kolmio ( 3 S 1 ), joten 1800-luvun lopulla Lockyer , Runge ja Paschen ehdottivat, että helium koostuu kahden kaasun seos; yhdellä niistä, heidän oletuksensa mukaan, oli keltainen viiva aallonpituudella 587,56 nm , toisella oli vihreä viiva aallonpituudella 501,6 nm . He ehdottivat kutsuvaksi tätä toista kaasua asteriumiksi ( Asterium ) kreikan kielestä. "tähti". Ramsay ja Travers osoittivat kuitenkin, että heliumin spektri riippuu olosuhteista: kaasunpaineessa 7-8 mm Hg. Taide. kirkkain keltainen viiva; paineen pienentyessä vihreän viivan intensiteetti kasvaa. Heisenberg selitti heliumatomin spektrit vuonna 1926 [48] (katso vaihtovuorovaikutus ). Spektri riippuu atomin elektronien spinien keskinäisestä suunnasta - atomia, jolla on vastakkaiset spinit (joka antaa vihreän viivan optisissa spektrissä), kutsutaan paraheliumiksi , jossa on samansuuntaiset spinit (jossa spektrissä on keltainen viiva ) - ortoeliumi . Parahelionviivat ovat yksittäisiä, ortoheliviivat ovat hyvin kapeita kolmioita. Heliumatomi on normaaleissa olosuhteissa yksittäisessä ( singletti ) tilassa. Siirtääksesi heliumatomin triplettitilaan, sinun on käytettävä työtä 19,77 eV :ssa . Heliumatomin siirtyminen triplettitilasta itse singlettitilaan on erittäin harvinaista. Tällaista tilaa, josta siirtyminen syvempään on sinänsä epätodennäköistä, kutsutaan metastabiiliksi tilaksi . Atomi voidaan saada metastabiilista tilasta stabiiliin altistamalla atomi ulkoiselle toiminnalle, esimerkiksi elektroniiskulla tai törmäämällä toiseen atomiin, jolloin viritysenergia siirtyy suoraan jälkimmäiseen [49] . Paraheliumatomissa (heliumin singlettitila) elektronien spinit ovat vastakkaisia ja spinin kokonaismomentti on nolla. Triplettitilassa (ortoheliumi) elektronien spinit ovat samansuuntaisia, kokonaisspin momentti on yhtä suuri kuin yksi. Paulin periaate kieltää kahta elektronia olemasta tilassa, jolla on samat kvanttiluvut, joten ortoheliumin alimmassa energiatilassa olevilla elektroneilla, joilla on samat spinit, pakotetaan eri pääkvanttiluvut : yksi elektroni on 1 s :n kiertoradalla, ja toinen on kauempana 2 ytimen s -orbitaaleista (kuoren tila 1 s 2 s ). Paraheliumissa molemmat elektronit ovat 1 s -tilassa (kuoritila 1 s 2 ).

Spontaani interkombinaatio (eli kokonaisspin muutokseen liittyvä) siirtymä fotoniemission kanssa orto- ja paraheliumin välillä on erittäin voimakkaasti tukahdutettu, mutta ei-säteilylliset siirtymät ovat mahdollisia, kun ne ovat vuorovaikutuksessa tulevan elektronin tai toisen atomin kanssa.

Törmäysvapaassa väliaineessa (esimerkiksi tähtienvälisessä kaasussa ) spontaani siirtyminen ortohelin 2 3 S 1 alemmasta tilasta paraheliumin 1 0 S 1 perustilaan on mahdollista lähettämällä kaksi fotonia samanaikaisesti tai yhden -fotonimagneettinen dipolisiirtymä (M1). Näissä olosuhteissa ortoheliumatomin arvioitu elinikä , joka johtuu kahden fotonin hajoamisesta 2 3 S 1 → 1 0 S 1 + 2 γ , on 2,49⋅10 8 s eli 7,9 vuotta [50] . Ensimmäiset teoreettiset arviot [51] osoittivat [52] , että magneetti-dipolisiirtymän aiheuttama elinikä on suuruusluokkaa pidempi, eli kahden fotonin hajoaminen hallitsee. Vain kolme vuosikymmentä myöhemmin, sen jälkeen, kun aurinkokoronan spektrissä löydettiin odottamaton joidenkin heliumin kaltaisten ionien tripletti-singletti-siirtymät [53] , havaittiin [54] , että yhden fotonin magneettisen dipolin hajoaminen 2 3 S 1 -tila on paljon todennäköisempi; käyttöikä tämän kanavan kautta tapahtuvan hajoamisen aikana on "vain" 8⋅10 3 s [55] .

Paraheliumatomin 2 0 S 1 ensimmäisen virittyneen tilan elinikä on myös atomimittakaavassa erittäin pitkä. Tämän tilan valintasäännöt kieltävät yhden fotonin siirtymän 2 0 S 1 → 1 0 S 1 + γ [56] , ja kahden fotonin vaimenemisen elinikä on 19,5 ms [50] .

Kondensoituneiden faasien ominaisuudet

Vuonna 1908 H. Kamerling-Onnes onnistui saamaan nestemäistä heliumia ensimmäistä kertaa . Kiinteää heliumia saatiin vain 25 ilmakehän paineessa noin 1 K :n lämpötilassa ( V. Keesom , 1926). Keesom havaitsi myös helium-4-faasisiirtymän läsnäolon lämpötilassa 2,17 K ; hän nimesi faasit helium-I ja helium-II (alle 2,17 K ). Vuonna 1938 P. L. Kapitsa havaitsi, että helium-II:lta puuttuu viskositeetti ( superfluiditeetin ilmiö ). Helium-3:ssa superfluiditeetti esiintyy vain alle 0,0026 K lämpötiloissa . Superfluid helium kuuluu luokkaan niin kutsuttuja kvanttinesteitä , joiden makroskooppista käyttäytymistä voidaan kuvata vain kvanttimekaniikan avulla .

Vuonna 2004 ilmestyi viesti kiinteän heliumin superfluiditeetin löytämisestä (ns. superkiinteä vaikutus ) tutkittaessa sitä vääntöoskillaattorissa, mutta monet tutkijat ovat yhtä mieltä siitä, että vuonna 2004 löydetyllä vaikutuksella ei ole mitään tekemistä heliumin superfluiditeetin kanssa. kristalli. Tällä hetkellä on meneillään lukuisia kokeellisia ja teoreettisia tutkimuksia, joiden tarkoituksena on ymmärtää tämän ilmiön todellinen luonne.

Isotoopit

Luonnon helium koostuu kahdesta stabiilista isotoopista :neljä
Hän ( isotooppien määrä - 99,99986%) ja paljon harvinaisempia3
He (0,00014 %; helium-3:n pitoisuus eri luonnollisissa lähteissä voi vaihdella melko suurissa rajoissa). Kuusi muuta keinotekoista radioaktiivista heliumin isotooppia tunnetaan.

Kuljetus

Kaasumaisen heliumin kuljettamiseen käytetään ruskeita terässylintereitä (GOST 949-73), jotka on sijoitettu erikoissäiliöihin . Kuljetukseen voidaan käyttää kaikkia kuljetuksia kaasujen kuljetusta koskevien määräysten mukaisesti.

Nestemäisen heliumin kuljetukseen käytetään erityisiä Dewar-tyyppisiä STG-10, STG-25 jne., vaaleanharmaita kuljetusaluksia, joiden tilavuus on 10, 25, 40, 250 ja 500 litraa . Kun tietyt kuljetussäännöt täyttyvät, voidaan käyttää rautatie- , maantie- ja muita liikennemuotoja . Nestemäistä heliumia sisältävät astiat on säilytettävä pystyasennossa.

Sovellus

Heliumia käytetään laajalti teollisuudessa ja kansantaloudessa:

metallurgiassa suojaavana inerttinä kaasuna puhtaiden metallien sulatukseen ;
elintarviketeollisuudessa (rekisteröity elintarvikelisäaineeksi E939 ) ponne- ja pakkauskaasuna;
kylmäaineena erittäin alhaisten lämpötilojen saavuttamiseksi (erityisesti metallien siirtämiseksi suprajohtavaan tilaan);
ilmailualusten ( ilmalaivojen ja ilmapallojen ) täyttämiseen - helium on palamattomuutensa vuoksi ehdottoman turvallista, kun nostokyky pienenee hieman vetyyn verrattuna;
hengitysseoksissa syväsukellusta varten (katso Sukellussylinteri );
ilmapallojen ja meteorologisten luotainten kuorien täyttämiseen ;
kaasupurkausputkien täyttämiseen;
jäähdytysaineena tietyntyyppisissä ydinreaktoreissa ; _
kantaja- aineena kaasukromatografiassa ;
etsiä vuotoja putkistoissa ja kattiloissa (katso Heliumvuodon ilmaisin );
työnesteen komponenttina helium- neonlasereissa ;
täyteaineena joissakin nykyaikaisissa kiintolevyasemien malleissa ;
LED-hehkulamppujen pullojen täyttämiseen, jonka avulla voit poistaa tehokkaasti lämpöä LED-filamenteista.

Lisäksi nuklidi3
Häntä käytetään kaasumaisten neutroniilmaisimien, mukaan lukien paikkaherkkien , työaineena neutronien sirontatekniikassa polarisaattorina . Helium-3 on myös lupaava polttoaine lämpöydinenergialle . Helium-3:n liuottamista helium-4:ään käytetään erittäin alhaisten lämpötilojen saamiseksi.

Geologiassa

Helium on kätevä indikaattori geologeille . Heliumkuvauksen [57] avulla on mahdollista määrittää syvien erkojen sijainti maan pinnalla . Helium maankuoren ylemmän kerroksen kyllästävien radioaktiivisten alkuaineiden hajoamisen tuotteena tihkuu halkeamien läpi ja nousee ilmakehään. Tällaisten halkeamien lähellä ja erityisesti niiden leikkauskohdissa heliumpitoisuus on korkeampi. Tämän ilmiön havaitsi ensimmäisenä Neuvostoliiton geofyysikko I. N. Yanitsky etsiessään uraanimalmeja . Tätä mallia käytetään tutkimaan maan syvärakennetta ja etsimään ei-rautametallien ja harvinaisten metallien malmeja [58] .

Heliumia voidaan käyttää myös geotermisten lähteiden havaitsemiseen . Julkaistujen tutkimusten mukaan heliumpitoisuudet maakaasussa geotermisten lähteiden yläpuolella ylittävät taustaarvot 20–200 kertaa [59] .

Maakaasun kohonneet heliumpitoisuudet voivat viitata uraanikerrostumien esiintymiseen [60]

Sotilaalliset sovellukset

Ensimmäinen maailmansota - sotilasilmalaivojen tankkaus Yhdysvalloissa ja Saksassa.
1930-1960-luvut - virheellisesti uskottiin, että heliumin uuttamista voitaisiin käyttää uraanimalmien etsimiseen [61] . Vuonna 1911 M. Sklodowska-Curie vastusti tätä .
1950 - luvulta lähtien - polttoainesäiliöiden tyhjennys nestemäisistä raketteista .

Tähtitiedessä

Vuonna 1918 löydetty asteroidi (895) Helio on nimetty heliumin mukaan.

Biologinen rooli

Heliumilla, sikäli kuin tiedetään, ei ole mitään biologista tehtävää.

Fysiologinen toiminta

Vaikka inertillä kaasulla on anestesiavaikutus , tämä vaikutus ei ilmene heliumissa ja neonissa ilmakehän paineessa , kun taas paineen noustessa "korkean paineen hermoston oireyhtymän" (HPP) oireet ilmaantuvat aikaisemmin [62] .
Heliumpitoisuus korkeina pitoisuuksina (yli 80 %) hengitetyssä seoksessa voi aiheuttaa huimausta, pahoinvointia, oksentelua, tajunnan menetystä ja kuoleman tukehtumisen seurauksena (happinälkään ja kaasuembolian seurauksena ) [63] . Yhdellä hengityksellä puhdasta heliumia, kuten heliumpallosta, on usein samanlainen vaikutus. Kuten muidenkin inerttien kaasujen hengittämisessä, suuria pitoisuuksia hengitettäessä tapahtuu usein odottamatonta tajunnan menetystä maku- ja hajukyvyttömyyden vuoksi.
Hengitettäessä heliumia äänen sointi ohuenee , samanlainen kuin ankan värähtely [64] . Suurempi kuin ilmassa äänen nopeus heliumissa, ceteris paribus (esim. lämpötila ) lisää äänikanavan resonanssitaajuutta ( kaasulla täytettynä säiliönä).

Terveysriskit

Heliumin hengittäminen voi olla terveydelle vaarallista, koska happea ei pääse keuhkoihin, mutta helioxia ja trimixiä (happi, typpi, helium) pidetään suhteellisen turvallisina hengitysseoksina [65] [66] [67] .

Katso myös

Heliumin isotoopit : helium-2 (diprotoni) , helium-3 , helium-4 .
Aggregaatit : nestemäinen helium , kiinteä helium .
Helimetria on tiede, joka tutkii heliumin kulkeutumista eri välineiden läpi.
Heliumtutkimus on yksi geokemiallisen tutkimuksen menetelmistä.
Pomeranchuk-ilmiö on heliumin kevyen isotoopin sulamisen (tai kiinteytymisen) epätavallinen luonne3
Hän .

Muistiinpanot

↑ 1 2 Meija J. , Coplen T.B. , Berglund M., Brand W.A., Bièvre P.D., Gröning M., Holden N.E., Irrgeher J., Loss R.D., Walczyk T. et ai. Alkuaineiden atomipainot 2005 (IUPAC Technical Report) (englanniksi) // Pure and Applied Chemistry - IUPAC , 2016. - Vol. 88, Iss. 3. - ISSN 0033-4545 ; 1365-3075 ; 0074-3925 - doi:10.1515/PAC-2015-0305
↑ Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg , Glenda O'Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang-Kun Zhu. Alkuaineiden atomipainot 2011 (IUPAC Technical Report ) // Pure and Applied Chemistry . - 2013. - Vol. 85 , no. 5 . - s. 1047-1078 . - doi : 10.1351/PAC-REP-13-03-02 .
↑ 1 2 3 Heliumin koko useissa ympäristöissä . www.webelements.com. Haettu 10. heinäkuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 19. joulukuuta 2008.
↑ 1 2 3 4 5 Sokolov V. B. Helium // Chemical Encyclopedia : in 5 osa / Ch. toim. I. L. Knunyants . - M . : Neuvostoliiton tietosanakirja , 1988. - T. 1: A - Darzana. - S. 513-514. — 623 s. - 100 000 kappaletta. - ISBN 5-85270-008-8 .
↑ Berdonosov S.S. Helium . Suuri venäläinen tietosanakirja (2016). Haettu 31. joulukuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 31. joulukuuta 2019. (Venäjän kieli)
↑ Kochhar RK Ranskalaiset tähtitieteilijät Intiassa 1600-1800-luvuilla // British Astronomical Associationin lehti. - 1991. - Voi. 101 , ei. 2 . - s. 95-100 .
↑ 1 2 3 4 5 6 7 Finkelstein D. N. Inerttien kaasujen löytö ja Mendelejevin jaksollinen laki // Inert kaasut . - Toim. 2. - M .: Nauka , 1979. - S. 40-46. — (Tiede ja tekninen kehitys). - 19 000 kappaletta.
↑ Langlet NA Das Atomgewicht des Heliums (saksa) // Zeitschrift für anorganische Chemie. - 1895. - Bd. 10, nro 1 . - S. 289-292 . - doi : 10.1002/zaac.18950100130 .
↑ Weaver, ER Heliumkirjallisuuden bibliografia // Industrial & Engineering Chemistry. – 1919.
↑ Aaron John Ihde. Luku 14. Epäorgaaninen kemia I. Peruskehitys // Modernin kemian kehitys . - Toim. 2. - M . : Courier Dover Publications, 1984. - S. 373. - 851 s. — ISBN 0486642356 .
↑ 1 2 3 4 Fastovsky V. G., Rovinsky A. E., Petrovsky Yu. V. Inertit kaasut. - Toim. 2. - M .: Atomizdat , 1972. - S. 3-13. — 352 s. - 2400 kappaletta.
↑ Lockyer JN Heliumin tarina // Luonto. - 1896. - Voi. 53, nro 1372 . - s. 342-346.
↑ Okunev V. S. Sovelletun ydinfysiikan perusteet ja johdatus reaktorifysiikkaan. — 2. painos, korjattu. ja ylimääräistä - M . : Kustantaja MSTU im. N. E. Bauman, 2015. - S. 138.
↑ Bronstein M. P. Aurinkoaine; Säteet x; Radiolennättimen keksijät. - M . : TERRA - Kirjakerho, 2002. - 224 s. - (Maailma ympärillämme). — ISBN 5-275-00531-8 .
↑ 1 2 3 4 5 Finkelstein D. N. Helium // Inertit kaasut . - Toim. 2. - M .: Nauka , 1979. - S. 111-128. — (Tiede ja tekninen kehitys). - 19 000 kappaletta.
↑ Kapitsa P. L. Nestemäisen heliumin viskositeetti λ-pisteen alapuolella (englanniksi) // Luonto . - 1938. - Voi. 141 . - s. 74.
↑ Rubinin P. E. , Dmitriev V. V. Akateemikko P. L. Kapitsa. Nestemäisen heliumin ominaisuudet // Priroda. - 1997. - Nro 12 . Arkistoitu alkuperäisestä 21. helmikuuta 2016.
↑ Aruev N. N. , Neronov Yu . - 2012. - T. 82 , nro 11 . - S. 116-121 . Arkistoitu alkuperäisestä 14. tammikuuta 2020.
↑ Helium: geologiset tiedot . www.webelements.com. Haettu 11. heinäkuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 4. elokuuta 2020.
↑ Hawking S., Mlodinov L. Luku 8. Alkuräjähdys, mustat aukot ja maailmankaikkeuden evoluutio // Ajan lyhin historia. - Pietari. : Amfora . TID Amphora, 2006. - S. 79-98. – 180 s. -5000 kappaletta. - ISBN 5-367-00164-5 .
↑ Weinberg S. V. Ensimmäiset kolme minuuttia // Ensimmäiset kolme minuuttia: Moderni näkökulma maailmankaikkeuden alkuperään . - Toim. 2. - Izhevsk: Tutkimuskeskus "säännöllinen ja kaoottinen dynamiikka", 2000. - S. 105-122. — 272 s. - 1000 kappaletta. — ISBN 5-93972-013-7 .
↑ 1 2 3 4 5 Finkelstein D.N. Luku IV. Inertit kaasut maan päällä ja avaruudessa // Inert kaasut . - Toim. 2. - M .: Nauka , 1979. - S. 76-110. – 200 s. - ("Tieteen ja tekniikan kehitys"). - 19 000 kappaletta.
↑ Runsaus maankuoressa (eng.) (pääsemätön linkki) . www.webelements.com. Haettu 11. heinäkuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 23. toukokuuta 2008.
↑ Samarium, kuten uraani ja torium, on luonnossa esiintyvä alfa-radioaktiivinen alkuaine.
↑ Tiedemiehet löysivät äskettäin valtavan arvokasta heliumkaasua sisältävän kentän Afrikasta . Haettu 28. kesäkuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 29. kesäkuuta 2016. (määrätön)
↑ Kovykta kaasulauhdekenttä . Haettu 5. elokuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 5. elokuuta 2019. (määrätön)
↑ Chayandinskoye öljyn ja kaasun lauhdekenttä . Haettu 5. elokuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 5. elokuuta 2019. (määrätön)
↑ Maailman heliumin markkinat - Gazprom Helium Service LLC . Haettu 2. toukokuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 2. toukokuuta 2021. (määrätön)
↑ Lennä aurinkoon: uusi venäläinen yritys tulee vaikuttamaan maailmanlaajuisiin heliummarkkinoihin // Rambler, 18. tammikuuta 2020
↑ Heliumin päätoimittaja oli OGZ . Haettu 9. kesäkuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 9. toukokuuta 2010. (määrätön)
↑ Putin osallistui Amurin kaasunkäsittelylaitoksen käynnistämiseen . Haettu 9. kesäkuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 9. kesäkuuta 2021. (määrätön)
↑ The New York Times : Heliumin tuotannon läpimurron seurauksena maailma saattaa tulla riippuvaiseksi Venäjästä Arkistoitu 9. joulukuuta 2020 Wayback Machinessa
↑ INK rakentaa toisen heliumtehtaan Irkutskin alueelle . Haettu 29. syyskuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 29. syyskuuta 2021. (määrätön)
↑ Petroleum Technology Arkistoitu 7. syyskuuta 2012 Wayback Machinessa . Teoria ja käytäntö. 2009(4) ISSN 2070-5379.
↑ Kapasiteetin lisääminen . Haettu 11. maaliskuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 23. huhtikuuta 2021. (määrätön)
↑ Munster A. , Kemiallinen termodynamiikka, 2002 , s. 222.
↑ 1 2 Zhdanov L. S., Zhdanov G. L. , Physics, 1984 , s. 121.
↑ Glagolev K.V., Morozov A.N. , Fysikaalinen termodynamiikka, 2007 , s. 241.
↑ Brodyansky V. M. , Kiinteästä vedestä nestemäiseksi heliumiksi, 1995 , s. 253.
↑ Faustovsky V.G., Rovynsky A.E. Petrovsky Yu.V. inertit kaasut. - Toim. 2. - M .: Atomizdat , 1972. - 352 s.
↑ Ensimmäinen vakaa heliumyhdiste • Päivän kuva . "Elementit" . Haettu: 21.10.2022. (Venäjän kieli)
↑ Aleksanteri Voytyuk. Helium pakotettiin luomaan vakaa kemiallinen yhdiste . N+1: tieteellisiä artikkeleita, uutisia, löytöjä . Haettu: 21.10.2022. (Venäjän kieli)
↑ L. Pauling . Kemiallisen sidoksen luonne / käännös englannista. M. E. Dyatkina, toim. prof. Ja K. Syrkina. - M. - L .: GNTI Chemical Literature, 1947. - S. 262. - 440 s.
↑ 1 2 3 Mc Carty RD Helium 4:n termodynaamiset ominaisuudet 2 - 1500 K paineissa 10 8 Pa :iin // Journal of Physical and Chemical Reference Data. - 1973. - Voi. 2 , ei. 4 . - s. 923-1042 . — ISSN 0047-2689 . - doi : 10.1063/1.3253133 .
↑ Helium - Elementtitiedot, ominaisuudet ja käyttötarkoitukset | Jaksollinen taulukko . www.rsc.org . Haettu: 21.10.2022. (määrätön)
↑ Hampel CA The Encyclopedia of the Chemical Elements. - New York: Van Nostrand Reinhold, 1968. - S. 256–268. — ISBN 978-0-442-15598-8 .
↑ Alkuaineiden ominaisuudet: Osa I. Fysikaaliset ominaisuudet / Ed. G. V. Samsonova. - 2. painos - M . : Metallurgy, 1976. - S. 366. - 600 s. – 15 000 kappaletta.
↑ W. Heisenberg, Z. Physik 39, 499 (1926).
↑ Frish S. E. Atomien optiset spektrit. - M. - L .: Fysikaalisen ja matemaattisen kirjallisuuden kustantaja , 1963. - S. 69-71. — 640 s.
↑ 1 2 G. W. F. Drake, G. A. Victor, A. Dalgarno. Heliumin kaltaisten ionien singletti- ja kolmoisfotonin hajoaminen. Phys. Rev. 180, 25 - 32 (1969).
↑ G. Breit ja E. Teller, Astrophys. J. 91, 215 (1940).
↑ RD Knight. Metastable 2 3 S 1 -tilan käyttöikä varastoituissa Li + ioneissa. - Tohtorin väitöskirja. Lawrence Berkeleyn laboratorio. - 1979. - 136 s.
↑ A. H. Gabriel ja C. Jordan. Pitkän aallonpituuden satelliitit He-kaltaisiin ioniresonanssilinjoihin laboratoriossa ja auringossa Arkistoitu 31. elokuuta 2010 Wayback Machinessa . Nature 221, 947 (1969).
↑ HR Griem, 2 3 S 1 :n spontaani yhden fotonin hajoaminen heliumin kaltaisissa ioneissa . Astrofia. J. 156, L 103 (1969).
↑ G. Feinberg, J. Sucher. Vaimenemisnopeuden laskeminen 2 3 S 1 → 1 1 S 0 + yhdelle fotonille heliumissa . Phys. Rev. Lett. 26, 681 - 684 (1971).
↑ Tämä selittyy symmetrianäkökohdilla. Sekä atomin alku- että lopputila ovat pallosymmetrisiä eikä niillä ole suositeltua suuntaa - molemmat elektronit ovat s - tilassa, ja myös kokonaisspin momentti on nolla. Tietyn vauhdin omaavan fotonin emissio edellyttää tämän symmetrian rikkomista.
↑ Heliumtutkimukset vahvistavat öljyn esiintymisen Aysky-lohkolla Venäjällä (pääsemätön linkki) . Haettu 21. lokakuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 2. huhtikuuta 2015. (määrätön)
↑ Neuvostoliiton valtiollinen löytörekisteri . Yanitsky I. N. Tieteellinen löytö nro 68 "Maankuoren heliumin pitoisuuden jakautumismalli"
↑ Heliumtutkimus, mahdollinen tekniikka geotermisten säiliöiden paikantamiseen. Alan A. Roberts, Irving Friedman, Terrence J. Donovan, Edward H. Denton. US Geological Survey, Denver, Colorado 80225 .
↑ Auroran uraaniesiintymän heliummaakaasututkimus, McDermitt Caldera Complex, Oregon. G. Michael Reimer. US Geological Survey, Branch of Isotope Geology, Denver, Colorado Arkistoitu 1. helmikuuta 2016 Wayback Machinessa .
↑ Musichenko N. I. Heliumin jakautumismallit maankuoressa ja niiden merkitys kaasu-, öljy- ja radioaktiivisten alkuaineiden esiintymien geokemiallisissa etsinnöissä [Teksti]: (Menetelmäsuositukset) / N. I. Musichenko, V. V. Ivanov; Neuvostoliiton geologian ministeriö. Koko unionin. tieteellinen tutkimus Ydingeofysiikan ja -geokemian instituutti "VNIYAGG". - Moskova: [s. ja.], 1970. - 228 s., 1 arkki.
↑ Pavlov B.N. Ihmisten suojelun ongelma ylipaineisen elinympäristön äärimmäisissä olosuhteissa (pääsemätön linkki) . www.argonavt.com (15. toukokuuta 2007). Käyttöpäivä: 6. heinäkuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 21. elokuuta 2011. (Venäjän kieli)
↑ Zotov P. B., Skryabin E. G., Reichert L. I., Zhmurov V. A., Spaderova N. N., Bukhna A. G., Zenkevich A. A., Plotnikova D. S. Helium itsemurhatoimien joukossa // Suicidology. - 2022. - V. 13, nro 2 (47). - S. 92-116. — ISSN 2224-1264 . — doi : 10.32878/suiciderus.22-13-02(47)-92-116 .
↑ V. N. Viter. Kokeet heliumilla osa 8 . Haettu 16. joulukuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 15. syyskuuta 2014. (määrätön)
↑ Grassberger, Martin; Krauskopf, Astrid. Itsetuhoinen tukehtuminen heliumilla: Raportti kolmesta tapauksesta / Suizid mit Helium Gas: Bericht über drei Fälle (saksa, englanti) // Wiener Klinische Wochenschrift. - 2007. - T. 119 , nro 9-10 . - S. 323-325 . - doi : 10.1007/s00508-007-0785-4 . — PMID 17571238 .
↑ Montgomery B. . 2 löydetty kuolleena tyhjennetyn ilmapallon alta , Tampa Bay Times (3. kesäkuuta 2006). Arkistoitu alkuperäisestä 30. joulukuuta 2013. Haettu 27.9.2016.
↑ Kaksi opiskelijaa kuolee hengitettyään heliumia , CBC (4. kesäkuuta 2006). Arkistoitu alkuperäisestä 31. joulukuuta 2013. Haettu 27.9.2016.

Kirjallisuus

Brodyansky V. M. Kiinteästä vedestä nestemäiseen heliumiin (kylmän historia) . — M .: Energoatomizdat , 1995. — 336 s. - (opiskelijan populaaritieteellinen kirjasto). — ISBN 5-283-00176-8.
Glagolev KV, Morozov AN Fysikaalinen termodynamiikka. — 2. painos, korjattu. - M . : Kustantaja MSTU im. N. E. Bauman, 2007. - 270 s. — (fysiikka Teknillisessä yliopistossa). - ISBN 978-5-7038-3026-0.
Zhdanov L. S., Zhdanov G. L. Fysiikka keskiasteen erityisoppilaitoksille. - 4. painos, Rev. - M .: Nauka, 1984. - 512 s.
Münster A. Kemiallinen termodynamiikka / Per. hänen kanssaan. alla. toim. vastaava jäsen Neuvostoliiton tiedeakatemiaYa. I. Gerasimova. - 2. painos, poistettu. -M.: URSS, 2002. - 296 s. — ISBN 5-354-00217-6.
Evdoshenko Yu.V. Kuinka Neuvostoliiton helium löydettiin. Heliumteollisuuden satavuotisjuhlaan Venäjällä // Kaasuliiketoiminta. 2022. Nro 2. S. 79-86 .

Linkit

Helium on Webelements Arkistoitu 9. toukokuuta 2008 Wayback Machinessa .
Helium at the Popular Library of Chemical Elements Arkistoitu 20. tammikuuta 2007 Wayback Machinessa .
Helium Shot Arkistoitu 23. tammikuuta 2022 Wayback Machinessa .
Heliumtutkimus Rustamovskajan alueella ja Aisky-korttelissa Bashkiriassa . Arkistokopio päivätty 27. elokuuta 2016 Wayback Machinessa .

Sanakirjat ja tietosanakirjat

Suuri tanskalainen
Hienoa norjalaista
Iso venäläinen
Suuri Neuvostoliitto (1 painos)
Brockhaus ja Efron
maailman ympäri
Pieni Brockhaus ja Efron
Britannica (verkossa)
Brockhaus
Treccani
Universalis

Bibliografisissa luetteloissa
BNF : 11978648w GND : 4132459-6 J9U : 987007555644805171 LCCN : sh85060043 NDL : 00563132 NKC : ph503003

Heliumin isotoopit
Vakaa: 3 He: Helium-3 , 4 He: Helium-4 Epävakaa (alle päivä) : 2 He: Helium-2 ( diprotoni ), 5 He: Helium-5 , 6 He: Helium-6 , 7 He: Helium-7 , 8 He: Helium-8 , 9 He: Helium -9 , 10 He: Helium-10
Katso myös. Helium , Nukliditaulukko