Гелий, He, химический элемент. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Гелий (от греч. helios-солнце; лат. Helium), He, - хим. элемент VIII группы периодич. системы элементов, инертный газ, ат. номер 2, ат. масса 4,002602. Электронная конфигурация Г. 1s². Энергия ионизации 24,587 эВ - самая высокая среди всех элементов. Радиус атома Г. по шкале Бокия - Белова 0,122 нм.

Природный Г. состоит из двух стабильных изотопов ⁴He (99,999862%) и ³He. Преобладание ⁴He связано с его образованием при a-распаде природных радионуклидов Th, U и др. элементов. В 1 т гранита, содержащего 3 г U и 15 г Th, за 7,9 млн. лет образуется 1 мг ⁴He, но за время существования Земли в её коре накопились заметные кол-ва Г. (по отношению содержания ⁴He к содержанию Th и U определяют возраст минералов). В воздухе содержится ок. 5*10^-4% Г. (по объёму). В природных и нефтяных газах содержание Г. иногда достигает 5-10% по объёму (обычно значительно ниже).

Ядра ⁴He (альфа-частица)характеризуются очень высокой энергией связи (28,2937 МэВ), образование их из четырёх протонов сопровождается испусканием двух позитронов и двух нейтрино

и выделением огромной энергии. Реакция синтеза ⁴He, по-видимому, является осн. источником энергии Солнца и др. звёзд, а также источником накопления значит. кол-в Г. во Вселенной.

Г.- лёгкий бесцветный одноатомный газ, плотность (при температуре 0^оC и давлении 1,013*10⁵ Па) 0,178467 кг/м³, в воде плохо растворим (в 1 л воды при 0 ^оC растворяется 9,7 мл Г.). Теплопроводность (0 ^оC) 0,1438 Вт/м*К, вязкость (0^оC) 18,60 мкПа*с. Диэлектрич. проницаемость

(при 0 ^оC и 1,013*10⁵ Па) 1,000074. ⁴He слабо диамагнитен,

=-0,78*10^-13 м³/кг. Показатель преломления гелия для жёлтой линии п_D=1,000034.

Темп-pa кипения -4,22 К - самая низкая среди всех жидкостей, гелий жидкий обладает рядом уникальных свойств. Г.- единственный элемент, к-рый не отвердевает при нормальном давлении, переход в твёрдое состояние возможен только при давлениях св. 2,5 МПа (см. Гелий твёрдый).

Химически Г. пассивен, устойчивые соединения Г. неизвестны. В атмосфере Г. проводят плавку, резку и сварку мн. металлов и сплавов, выращивание полупроводниковых и др. монокристаллов. Высокая теплопроводность Г. в сочетании с низкой способностью его ядер вступать в реакцию с нейтронами позволяет использовать Г. для охлаждения атомных реакторов.

Литература по гелию, He, химическому элементу

Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса?
(Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды.
Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.