氦(化學元素)

氦（Helium），不活潑的元素，元素符號He，為稀有氣體的一種。氦在通常情況下為無色、無味的氣體，是唯一不能在標準大氣壓下固化的物質。氦的套用主要是作為保護氣體、氣冷式核反應堆的工作流體和超低溫冷凍劑。此外，由於密度比空氣小且性質穩定，氦還可以作為浮升氣體。

氦的元素名來源於希臘文，原意是“太陽”。1868年法國的皮埃爾·讓森利用分光鏡觀察太陽表面，發現一條新的黃色譜線，並認為是屬於太陽上的某個未知元素，故名氦。

2017年2月6日，中國南開大學的王慧田、周向鋒團隊及其合作者在《Nature Chemistry》上發表了有關在高壓條件下合成氦鈉化合物——Na₂He的論文，結束了氦元素無化合物的歷史，這標誌著中國在稀有氣體化學領域走向了最前端。

基本介紹

• 中文名：氦 
• 外文名：Helium 
• CAS登錄號：7440-59-7 
• EINECS登錄號：231-168-5 
• 沸點：-268.60 ℃
• 外觀：無色氣體
• 溶解性：不溶於水、乙醇
• 原子序數：2
• 發現人：威廉·拉姆齊
• 有無放射性：無
• 元素符號：He 
• 原子量：4.002602
• 周期：第一周期
• 族：0族
• 電子排布：1s
• 元素表類別：稀有氣體元素
• 電負性：3.89 

研究歷史

1868年8月18日，法國天文學家皮埃爾·讓森赴印度觀察日全食，利用分光鏡觀察日珥，從黑色月盤背面突出的紅色火焰，看見有彩色的彩條，是太陽噴射出來的熾熱的光譜。他發現一條黃色譜線，接近鈉光譜總的D1和D2線。日蝕後，他同樣在太陽光譜中觀察到這條黃線，稱為D3線。1868年10月20日，英國天文學家洛克耶也發現了這樣的一條黃線。

威廉·拉姆塞

經過進一步研究，認識到是一條不屬於任何已知元素的新線，是因一種新的元素產生的，把這個新元素命名為helium，來自希臘文helios（太陽），元素符號定為He。這是第一個在地球以外，在宇宙中發現的元素。為了紀念這件事，當時鑄造一塊金質紀念牌，一面雕刻著駕著四匹馬戰車的傳說中的太陽神阿波羅（Apollo）像，另一面雕刻著皮埃爾·讓森和洛克耶的頭像，下面寫著：1868年8月18日太陽突出物分析。在詹遜從太陽光譜中發現氦時，英人J. N. Lockyer和E. F. Frankland認為這種物質在地球上還沒有發現，因此定名為“氦”（法文為hélium，英文為helium），源自希臘語ήλιος，意為“太陽”。

過了20多年後，拉姆賽在研究釔鈾礦時發現了一種神秘的氣體。由於他研究了這種氣體的光譜，發現可能是皮埃爾·讓森和洛克耶發現的那條黃線D3線。但由於他沒有儀器測定譜線在光譜中的位置，他只有求助於當時最優秀的光譜學家之一的倫敦物理學家克魯克斯。克魯克斯證明了，這種氣體就是氦。這樣氦在地球上也被發現了。

在二十世紀初的幾十年里，世界各國都在尋找氦氣資源，在當時主要是為了充飛艇。但是到了二十一世紀，氦不僅用在飛行上，尖端科學研究，現代化工業技術，都離不開氦，而且用的常常是液態的氦，而不是氣態的氦。液態氦把人們引到一個新的領域——低溫世界。

英國物理學家杜瓦（Dewar）在1898年首先得到了液態氫。就在同一年，荷蘭的物理學家卡美林·奧涅斯也得到了液態氫。液態氫的沸點是零下253℃，在這樣低的溫度下，其他各種氣體不僅變成液體，而且都變成了固體。只有氦是最後一個不肯變成液體的氣體。包括杜瓦和卡美林·奧涅斯在內的科學家們決心把氦氣也變成液體。

1908年7月13日晚，荷蘭物理學家卡美林·奧涅斯（Heike Kamerlingh Onnes昂納斯）和他的助手們在著名的萊頓實驗室取得成功，氦氣變成了液體。他第一次得到了320立方厘米的液態氦。