Hélium

Az Univerzumban való elterjedtsége és a könnyűség tekintetében a hidrogén után a második helyen áll . Forráspontja a legalacsonyabb az összes ismert anyag közül.

Felfedezési előzmények

1868. augusztus 18-án Pierre Jansen francia tudós egy teljes napfogyatkozás során az indiai Guntur városában először fedezte fel a Nap kromoszféráját . Jansennek sikerült úgy beállítania a spektroszkópot , hogy a napkorona spektruma ne csak fogyatkozáskor, hanem hétköznapi napokon is megfigyelhető legyen. Másnap a napkiemelkedések spektroszkópiája , valamint a hidrogénvonalak – kék, zöld-kék és piros – egy nagyon élénksárga vonalat tárt fel, amelyet kezdetben Jansen és más csillagászok vettek fel, akik a nátrium- D-vonalat figyelték meg . Janssen azonnal írt erről a Francia Tudományos Akadémiának . Ezt követően kiderült, hogy a nap spektrumában az élénksárga vonal nem esik egybe a nátriumvonallal, és nem tartozik egyik korábban ismert kémiai elemhez sem [6] [7] .

Két hónappal később, október 20-án Norman Lockyer angol csillagász , nem tudva francia kollégája fejleményeiről, szintén kutatásokat végzett a napspektrumon. Miután felfedezett egy ismeretlen sárga vonalat, amelynek hullámhossza 588 nm (pontosabban - 587,56 nm ), D 3 -nak nevezte el , mivel nagyon közel volt a Fraunhofer D 1 ( 589,59 nm ) és D 2 ( 588,99 nm ) nátriumvonalhoz. Két évvel később Lockyer Edward Frankland angol kémikussal együtt, akivel együtt dolgozott, azt javasolta, hogy az új elemet "héliumnak" nevezzék el ( más görög ἥλιος - "nap" szóból) [7] .

Érdekesség, hogy Jeansen és Lockyer levelei ugyanazon a napon - 1868. október 24-én - megérkeztek a Francia Tudományos Akadémiára, de Lockyer levele, amelyet négy nappal korábban írt, több órával korábban érkezett meg. Másnap mindkét levelet felolvasták az Akadémia ülésén. A kiemelkedések tanulmányozásának új módszere tiszteletére a Francia Akadémia úgy döntött, hogy érmet ver. Az érem egyik oldalán Jansen és Lockyer portréja keresztezett babérágak fölé, a másik oldalra pedig a fény mitológiai istenének, Apollónak a képe, aki szekéren uralkodik négy lóval, teljes sebességgel vágtatva [7] .

1881-ben az olasz Luigi Palmieri jelentést tett közzé a hélium felfedezéséről a fumarolok vulkáni gázaiban . Megvizsgált egy világossárga olajos anyagot, amely gázsugarakból ülepedt ki a Vezúv kráter szélein . Palmieri ezt a vulkáni terméket egy Bunsen-égő lángjában kalcinálta, és megfigyelte az ezalatt felszabaduló gázok spektrumát. A tudományos közösség hitetlenkedve fogadta ezt az üzenetet, mivel Palmieri homályosan írta le tapasztalatait. Sok évvel később kis mennyiségű héliumot és argont valóban találtak a fumarol gázok összetételében [7] .

27 évvel az eredeti felfedezés után a héliumot fedezték fel a Földön – 1895-ben William Ramsay skót kémikus a kleveit ásványi bomlásából származó gázmintát vizsgálva a spektrumában ugyanazt az élénksárga vonalat találta, mint korábban a Napban. spektrum. A mintát további vizsgálatra elküldték a híres angol spektroszkópiai tudósnak , William Crookesnak , aki megerősítette, hogy a minta spektrumában megfigyelt sárga vonal egybeesik a hélium D 3 vonalával. 1895. március 23-án Ramsay üzenetet küldött a hélium földi felfedezéséről a Londoni Királyi Társaságnak , valamint a Francia Akadémiának a híres vegyész, Marcelin Berthelot [7] útján .

P. Kleve és N. Lengle svéd kémikusok elegendő gázt tudtak elkülöníteni a kleveitből ahhoz, hogy meghatározzák az új elem atomsúlyát [8] [9] .

1896-ban Heinrich Kaiser , Siegbert Friedländer és 1898-ban Edward Bailey végre bebizonyította a hélium jelenlétét a légkörben [7] [10] [11] .

A héliumot már Ramsay előtt is izolálta Francis Hillebrand amerikai kémikus , de tévesen azt hitte, hogy nitrogénhez jutott [ 11 ] [12] , és egy Ramsay-nek írt levelében őt ismerte el a felfedezés prioritásaként.

Különféle anyagokat és ásványokat kutatva Ramsay felfedezte, hogy a bennük lévő hélium az uránt és a tóriumot kíséri . 1906-ban E. Rutherford és T. Royds megállapította, hogy a radioaktív elemek alfa -részecskéi héliummagok [ 13] . Ezek a tanulmányok jelentették az atom szerkezetének modern elméletének kezdetét [14] .

1908-ban Heike Kamerling-Onnes holland fizikus folyékony héliumot kapott . Fojtást alkalmazott (lásd Joule-Thomson-effektus ), miután a gázt vákuumban forralt folyékony hidrogénben előhűtötték. A szilárd hélium előállítására tett kísérletek még 0,71 K hőmérsékleten is sokáig sikertelenek maradtak , amit Kamerling-Onnes tanítványa, Willem Hendrik Keesom német fizikus ért el . 1926-ban 35 atm feletti nyomás alkalmazásával és a sűrített héliumot ritkítás közben forrásban lévő folyékony héliumban hűtve kristályokat izolált [15] .

1932-ben Keesom megvizsgálta a folyékony hélium hőkapacitásában bekövetkező változás természetét a hőmérséklet függvényében. Megállapította, hogy 2,19 K körül a hőkapacitás lassú és egyenletes növekedését éles esés váltja fel, és a hőkapacitás-görbe a görög λ (lambda) betű alakját veszi fel. Ezért azt a hőmérsékletet, amelyen a hőkapacitás ugrása megtörténik, a " λ - pont " feltételes nevet kapja [15] . A később megállapított pontosabb hőmérsékleti érték ezen a ponton 2,172 K. A λ -ponton a folyékony hélium alapvető tulajdonságaiban mély és hirtelen változások következnek be - a folyékony hélium egyik fázisát ezen a ponton egy másik váltja fel, és nem szabadul fel látens hő; másodrendű fázisátalakulás megy végbe . A λ -pont hőmérséklete felett található az úgynevezett hélium-I , alatta pedig a hélium-II [15] .

1938-ban Pjotr Leonidovics Kapitsa szovjet fizikus felfedezte a folyékony hélium-II szuperfolyékonyságának jelenségét , amely a viszkozitási együttható éles csökkenésében áll, aminek következtében a hélium gyakorlatilag súrlódás nélkül áramlik [15] [16] . Íme, amit a jelenség felfedezéséről szóló egyik jelentésében írt [17] :

... akkora hőmennyiség, amit ténylegesen átvittek, túlmutat a fizikai lehetőségeken, hogy egy test semmilyen fizikai törvény szerint nem tud több hőt átadni, mint amennyi hőenergiája szorozva a hangsebességgel. A szokásos hővezetési mechanizmussal a hőt nem lehetett olyan mértékben átadni, mint ahogyan azt megfigyelték. Más magyarázatot kellett keresnünk.

És ahelyett, hogy a hővezetéssel magyaráznánk a hőátadást, vagyis az energia átadását egyik atomról a másikra, ezt triviálisabban is meg lehetne magyarázni - a konvekcióval, magában az anyagban való hőátadással. Ugye előfordul, hogy a felmelegített hélium felfelé, a hideg pedig lefelé halad, a sebességkülönbség miatt konvekciós áramok keletkeznek, így hőátadás történik. Ehhez azonban azt kellett feltételezni, hogy a hélium ellenállás nélkül áramlik mozgása során. Volt már olyan eset, amikor az elektromosság ellenállás nélkül mozgott egy vezető mentén. És úgy döntöttem, hogy a hélium is minden ellenállás nélkül mozog, hogy nem túlhővezető anyag, hanem szuperfolyékony.

… Ha a víz viszkozitása 10⋅10 −2 P , akkor milliárdszor folyadékosabb, mint a víz…

A név eredete

A név a görögből származik. ἥλιος - "Nap" (lásd Helios ). Az elem nevében a fémekre jellemző „-iy” végződést használták (latinul „-um” - „Hélium”), mivel Lockyer feltételezte, hogy az általa felfedezett elem egy fém. Más nemesgázokhoz hasonlóan logikus lenne a "Helion" ("Hélion") elnevezés [7] . A modern tudományban a " hélion " nevet a hélium-hélium-3 könnyű izotóp magjához rendelték [18] .

Prevalencia

Az univerzumban

A hélium a második helyen áll az Univerzumban a hidrogén után – körülbelül 23 tömegszázalék [19] . Ez az elem azonban ritka a Földön. Az Univerzumban található szinte teljes hélium az Ősrobbanás utáni első néhány percben [20] [21] keletkezett az ősi nukleoszintézis során . A modern Univerzumban szinte az összes új hélium a csillagok belsejében lévő hidrogénből termonukleáris fúzió eredményeként keletkezik (lásd proton-proton ciklus , szén-nitrogén ciklus ). A Földön nehéz elemek alfa-bomlása következtében jön létre (az alfa-bomlás során kibocsátott alfa-részecskék hélium-4-magok) [22] . Az alfa-bomlás során keletkezett és a földkéreg szikláin átszivárgó hélium egy részét földgáz köti meg, amelyben a hélium koncentrációja elérheti a térfogat 7%-át és afelettit is.

Földkéreg

A tizennyolcadik csoport keretein belül a hélium a második helyen áll a földkéreg tartalmát tekintve (az argon után ) [23] .

A légkör héliumtartalma (a tórium , az urán és leány radionuklidjainak bomlása során keletkezik) 5,27⋅10 -4 térfogat%, 7,24⋅10 -5 tömeg% [4] [11] [22] . A légkörben , a litoszférában és a hidroszférában lévő héliumtartalékokat 5⋅10 14 m³ - re becsülik [4] . A héliumtartalmú földgázok általában legfeljebb 2 térfogatszázalék héliumot tartalmaznak. Rendkívül ritka a gázok felhalmozódása, amelyek héliumtartalma eléri a 8-16%-ot [22] .

A szárazföldi anyagok héliumtartalma átlagosan 0,003 mg/kg , vagyis 0,003 g/t [22] . A legmagasabb héliumkoncentráció az uránt, tóriumot és szamáriumot tartalmazó ásványokban [24] figyelhető meg : kleveit , ferguzonit , szamarszkit , gadolinit , monacit ( monazithomok Indiában és Brazíliában), torianit . A héliumtartalom ezekben az ásványokban 0,8-3,5 l/kg , míg a torianitban eléri a 10,5 l/kg -ot [11] [22] . Ez a hélium radiogén, és csak az izotópot tartalmazzanégy
Ő , az urán, tórium és leány radionuklidjaik alfa-bomlása során kibocsátott alfa-részecskékből, valamint más természetes alfa-aktív elemekből (szamárium, gadolínium stb.) keletkezik.

2016-ban norvég és brit tudósok héliumlerakódásokat fedeztek fel Tanzániában, a Victoria-tó közelében. A szakértők hozzávetőleges becslései szerint a készletek mennyisége 1,5 milliárd köbméter [25] .

Jelentős héliumtartalékok találhatók az oroszországi kelet-szibériai gázmezőkön. A Kovykta mező héliumkészletét 2,3 milliárd köbméterre becsülik [26] , a Chayandinskoye mezőben - 1,4 milliárd köbméterre [27] .

A hélium világpiaca

A héliumot természetes és kőolajgázokból vonják ki ; A világ tartalékait 45,6 milliárd m³ -re becsülik .

A világ héliumpiaca 170-190 millió m³/év [28] A világ héliumtermelésének fő részesedése az USA -ban és Katarban van ; 2015 óta az Egyesült Államok részesedése a világ termelési mérlegében 67%-ról körülbelül 56%-ra csökkent, és tovább csökken, Katar és Algéria a piac mintegy 28%-át, illetve 9%-át foglalja el.

Bányászat Oroszországban

Oroszország biztosítja magának ezt a gázt; A hazai kereslet 2020-ban nem haladta meg az 5 millió m³ -t . [29] Egészen a közelmúltig szinte az összes hazai héliumot az OOO Gazprom dobycha Orenburg [30] héliumüzemében alacsony héliumtartalmú gázból (akár 0,055 térfogatszázalékig) állították elő, ezért ennek költsége magas volt.

2021. június 9-én a világ legnagyobb héliumgyártó üzeme, az Amur Gas Processing Plant , évi 60 millió m³ hélium kapacitással indult az Amur régióban található Szvobodnij város közelében [31] . Az erőforrás alapja a Chayandinskoye mezőből származó gáz nagyságrenddel magasabb héliumtartalommal , ami lehetővé teszi a költségek jelentős csökkentését. Oroszország azt tervezi, hogy 2021-től a hélium egyik legnagyobb exportőre lesz [32] .

2018 óta az Irkutszki Olajtársaság két héliumüzemet épít az irkutszki régióban. [33] A tervezett kapacitás évi 15-17 millió liter hélium, az első üzem indulása 2022.

Sürgős probléma a Kelet-Szibéria nagy lelőhelyeiből származó földgázok további fejlesztése és komplex feldolgozása , amelyek a Chayandinskoye-hoz hasonló magas héliumtartalommal (0,15–1 térfogat%) különböztethetők meg.

Költség

2009-ben a magáncégek gáznemű hélium ára 2,5 és 3 USD/m³ között mozgott [34] .
2019-ben a hélium ára jelentősen megemelkedett, és 30-32 USD/m³ a 99,995%-os tisztaságú gáz esetében .

Hélium termelés

A héliumot a földgázból alacsony hőmérsékletű elválasztási eljárással - frakcionált desztillációval vagy membrános gázleválasztással vonják ki [35] .

Az iparban a héliumot héliumtartalmú földgázokból nyerik (jelenleg elsősorban a 0,1%-nál nagyobb héliumot tartalmazó lelőhelyeket hasznosítják). A héliumot mélyhűtéssel választják el más gázoktól, kihasználva azt a tényt, hogy nehezebb cseppfolyósítani, mint az összes többi gáz.

A hűtés több lépcsőben történő fojtás , CO 2 és szénhidrogének tisztításával történik . Az eredmény hélium, neon és hidrogén keveréke. Ezt a keveréket, az úgynevezett nyers héliumot (70-90 térfogat% hélium) hidrogéntől (4-5%) CuO - val tisztítják 650-800 K hőmérsékleten.

A végső tisztítást úgy érik el, hogy a maradék keveréket vákuumban forrásban lévő nitrogénnel lehűtik, és a szennyeződéseket aktív szénen adszorbeálják a szintén folyékony N 2 -vel hűtött adszorberekben . Technikai tisztaságú (99,80 térfogat% hélium) és nagy tisztaságú (99,985%) héliumot állítanak elő.

Definíció

Minőségileg a hélium meghatározása emissziós spektrumok elemzésével ( 587,56 nm és 388,86 nm karakterisztikus vonalak ), kvantitatívan - tömegspektrometriás és kromatográfiás elemzési módszerekkel, valamint fizikai tulajdonságok (sűrűség, hővezetőképesség stb.) mérésén alapuló módszerekkel történik . ] .

Fizikai tulajdonságok

A hélium szinte inert kémiai elem.

Az egyszerű hélium anyag nem mérgező, színtelen, szagtalan és íztelen. Normál körülmények között ez egy monoatomi gáz. Forráspontja ( T = 4,215 K fornégy
Ő ) a legkisebb az összes anyag között; szilárd héliumot csak 25 atmoszféra feletti nyomáson kaptak - légköri nyomáson még abszolút nullánál sem megy át a szilárd fázisba . Szélsőséges körülményekre is szükség van a hélium néhány kémiai vegyületének létrehozásához, amelyek mindegyike instabil normál körülmények között .

A hélium 3 He és 4 He-nek nincs fő hármaspontja (amelyben az egyensúlyi fázisok különböző halmazállapotúak - szilárd , folyékony és gáznemű halmazállapotúak ) - mindkét esetben a szilárd fázis és a folyadék egyensúlyi vonala (He I ill. He II) és a folyékony fázisok a gázneművel sehol nem metszik egymást: a szilárd fázis csak a folyékony fázissal van egyensúlyban [36] [37] [38] . Más, ezzel a tulajdonsággal rendelkező anyagok nem ismertek [37] . A szilárd és folyékony fázis együttélési görbéjének jelenléte a hélium fázisdiagramján, illetve a szilárd és gázfázis együttélési görbéjének hiánya azt jelenti, hogy a szilárd hélium megolvadhat, de nem tud elpárologni [39] .

Kémiai tulajdonságok

A hélium a 18. csoport ( inert gázok ) és általában az egész periódusos rendszer legkevésbé kémiailag aktív eleme [40] . A hélium összes kémiai vegyülete (valamint az argon, a neon) csak úgynevezett excimer molekulák (rendkívül instabil) formájában létezik, amelyekben a gerjesztett elektronállapotok stabilak, az alapállapot pedig instabil. A hélium kétatomos He molekulákat képez+
2, fluorid HeF, klorid HeCl ( az excimer molekulák elektromos kisülés vagy ultraibolya sugárzás hatására jönnek létre hélium és fluor vagy klór keverékén ).

Lehetőség van arra is, hogy egy hélium atomot van der Waals erők kötjenek össze, például fullerén molekulával vagy neonatommal , azonban az ilyen szerkezetekben más atomok nem befolyásolják a hélium atom elektronszerkezetét [41] [42] .

A He hélium molekulaion kötési energiája+
258 kcal/mol , az egyensúlyi magközi távolság 1,09 Å [43] .

Tulajdonságok a gázfázisban

Normál körülmények között a hélium szinte ideális gázként viselkedik . A hélium minden körülmények között egyatomos anyag. Normál körülmények között (std.c.: 0 °C, 105 Pa ) sűrűsége 0,17847 kg/m³ , hővezető képessége 0,1437 W/(m K) , fajlagos hőkapacitása rendkívül nagy: p -vel = 5,193 kJ/(kg K) [44] [45] ; összehasonlításképpen - H 2 esetén ez 14,23 kJ / (kg K) . Fajlagos hőkapacitás állandó térfogat mellett, v = 3,116 kJ/(kg·K) (st.c.) [44] . A hangsebesség héliumban 972,8 m/s (s.c.) [44] . Így a hélium hővezető képessége, fajlagos hőkapacitása, hangsebessége és fajlagos térfogata (értéke, reciprok sűrűsége) nagyobb, mint az összes többi gázé, kivéve a hidrogént .

A hélium kevésbé oldódik vízben, mint bármely más ismert gáz. 1 liter vízben 20 °C -on körülbelül 8,8 ml ( 0 °C - on 9,78 , 80 °C - on 10,10 ) , etanolban 2,8 ml/l 15 °C - on és 3,2 ml/l 25 °C - on oldódik .

A szilárd anyagokon keresztüli diffúzió sebessége , amely az első közelítésben fordítottan arányos a molekulatömeg gyökerével, háromszor nagyobb héliumnál, mint levegőnél , és körülbelül 65%-a a hidrogén diffúziós sebességének [46] .

A hélium törésmutatója közelebb van az egységhez, mint bármely más gázé azonos feltételek mellett. Például 589,6 nm hullámhosszú sugárzásnál ( nátrium spektrális vonala D) a hélium törésmutatója (st.c.) n D = 1 + 35 10 -6 , a hidrogén esetében 1 + 132 10 -6 , nitrogén 1 + 298 10 −6 [47] .

Ennek a gáznak normál környezeti hőmérsékleten negatív Joule-Thomson együtthatója van, vagyis felmelegszik, ha porózus terelőlemezeken vagy kis lyukakon keresztül fojtják, de mint minden gáz, adiabatikus tágulás révén bármilyen hőmérsékleten lehűl. Csak a Joule-Thomson inverziós hőmérséklet alatt (körülbelül 40 K normál nyomáson) hűl le a fojtási folyamat során.

E hőmérséklet alá hűlés után a hélium tágulási hűtéssel cseppfolyósítható. Az ilyen hűtést expander segítségével hajtják végre .

A semleges hélium spektruma

Ha egy héliummal töltött csövön áramot vezetünk át, különböző színű kisülések figyelhetők meg, főként a csőben lévő gáz nyomásától függően. A hélium látható fényspektruma általában sárga színű. A nyomás csökkenésével a színek rózsaszínre, narancssárgára, sárgára, élénksárgára, sárga-zöldre és zöldre változnak. Ez annak köszönhető, hogy a hélium spektrumában több olyan sor is található, amelyek a spektrum infravörös és ultraibolya része közötti tartományban helyezkednek el. A spektrum látható részén a legfontosabb héliumvonalak 706,62 nm és 447,14 nm között helyezkednek el [15] . A nyomás csökkenése az elektron átlagos szabad útjának növekedéséhez vezet , azaz energiájának növekedéséhez, amikor hélium atomokkal ütközik. Ez az atomok nagyobb energiájú gerjesztett állapotba való átmenetéhez vezet, aminek következtében a spektrumvonalak a vörösről a látható spektrum lila szélére tolódnak el.

A hélium jól tanulmányozott spektrumának két élesen eltérő vonalsorozata van - egy ( 1 S 0 ) és hármas ( 3 S 1 ), ezért a 19. század végén Lockyer , Runge és Paschen azt javasolta, hogy a hélium egy két gáz keveréke; egyiküknek feltételezésük szerint 587,56 nm -en sárga vonala volt a spektrumban , a másikon zöld vonal volt 501,6 nm-en . Azt javasolták, hogy ezt a második gázt asztériumnak ( Asterium ) hívják a görögből. "csillag". Ramsay és Travers azonban kimutatta, hogy a hélium spektruma a körülményektől függ: 7-8 Hgmm gáznyomáson . Művészet. a legfényesebb sárga vonal; a nyomás csökkenésével a zöld vonal intenzitása nő. A hélium atom spektrumát Heisenberg magyarázta 1926-ban [48] (lásd: cserekölcsönhatás ). A spektrum az atomban lévő elektronok spineinek kölcsönös irányától függ - az ellentétes irányú spinekkel rendelkező atomot (az optikai spektrumokban zöld vonalat ad) parahéliumnak nevezünk , az együtt irányú spinekkel (sárga vonallal a spektrumban) ) - ortohélium . A parahelion vonalak egyszeresek, az ortohélium vonalak nagyon keskeny hármasok. A hélium atom normál körülmények között egyetlen ( szingulett ) állapotban van. Ahhoz, hogy egy hélium atomot hármas állapotba vigyünk át, 19,77 eV -on kell dolgozni . A hélium atom átmenete a triplett állapotból a szingulett állapotba rendkívül ritka. Az ilyen állapotot, amelyből önmagában nem valószínű az átmenet egy mélyebbre, metastabil állapotnak nevezzük . Egy atomot a metastabil állapotból stabil állapotba hozhatunk úgy, hogy az atomot külső hatásnak tesszük ki, például elektronbecsapódással vagy egy másik atommal való ütközéssel, a gerjesztési energia közvetlenül az utóbbira való átvitelével [49] . A parahélium atomban (a hélium szingulett állapota) az elektronok spinjei ellentétes irányúak, és a teljes spinmomentum egyenlő nullával. A hármas állapotban (ortohélium) az elektron spinek egyirányúak, a teljes spinmomentum egységgel egyenlő. A Pauli-elv megtiltja, hogy két elektron azonos kvantumszámú állapotban legyen, így az ortohélium legalacsonyabb energiájú állapotában lévő, azonos spinekkel rendelkező elektronok különböző főkvantumszámúak : egy elektron az 1 s -os pályán van, a második pedig a mag s -pályáitól távolabbi 2- ben van (1 s 2 s héjállapot ). A parahéliumban mindkét elektron 1 s állapotban van (héjállapot 1 s 2 ).

A spontán interkombináció (vagyis a teljes spin változásával együtt) az orto- és parahélium közötti fotonkibocsátással járó átmenet rendkívül erősen elnyomott, azonban nem sugárzó átmenetek lehetségesek, ha egy beeső elektronnal vagy más atommal kölcsönhatásba lépnek.

Ütközésmentes közegben (például csillagközi gázban ) lehetséges a spontán átmenet a 2 3 S 1 ortohélium alsó állapotából a 1 0 S 1 parahélium alapállapotába két foton egyidejű kibocsátásával vagy egyetlen foton hatására. -foton mágneses dipólus átmenet (M1). Ilyen körülmények között egy ortohélium atom becsült élettartama a 2 3 S 1 → 1 0 S 1 + 2 γ kétfoton-bomlás következtében 2,49⋅10 8 s , vagyis 7,9 év [50] . Az első elméleti becslések [51] azt mutatták [52] , hogy a mágneses-dipólus átmenet miatti élettartam nagyságrendekkel hosszabb, vagyis a kétfotonos bomlás dominál. Csak három évtizeddel később, miután váratlanul felfedezték néhány héliumszerű ion tiltott triplett-szingulett átmeneteit a napkorona spektrumában [53] , azt találták [54] , hogy a 2 3 mágneses dipólus egyfoton bomlása. S 1 állapot sokkal valószínűbb; az élettartam ezen a csatornán keresztül történő bomlás során „csak” 8⋅10 3 s [55] .

A 2 0 S 1 parahélium atom első gerjesztett állapotának élettartama atomi skálán is rendkívül hosszú. Az erre az állapotra vonatkozó szelekciós szabályok tiltják az egyfotonos átmenetet 2 0 S 1 → 1 0 S 1 + γ [56] , a kétfotonos bomlás esetében pedig az élettartam 19,5 ms [50] .

A kondenzált fázisok tulajdonságai

H. Kamerling-Onnes 1908 - ban tudott először folyékony héliumot nyerni . Szilárd héliumot csak 25 atmoszféra nyomáson , körülbelül 1 K hőmérsékleten kaptak ( V. Keesom , 1926). Keesom egy hélium-4 fázisátalakulás jelenlétét is felfedezte 2,17 K hőmérsékleten ; a fázisokat hélium-I és hélium-II ( 2,17 K alatt ) nevezte el. 1938-ban P. L. Kapitsa felfedezte, hogy a hélium-II-nek nincs viszkozitása (a szuperfolyékonyság jelensége ). A hélium-3-ban szuperfolyékonyság csak 0,0026 K alatti hőmérsékleten fordul elő . A szuperfolyékony hélium az úgynevezett kvantumfolyadékok osztályába tartozik , amelyek makroszkopikus viselkedése csak kvantummechanikával írható le .

2004-ben üzenet jelent meg a szilárd hélium szuperfolyékonyságának felfedezéséről (ún. szuperszilárd effektus ), amikor torziós oszcillátorban tanulmányozták, azonban sok kutató egyetért abban, hogy a 2004-ben felfedezett hatásnak semmi köze a szilárd hélium szuperfolyékonyságához. egy kristály. Jelenleg számos kísérleti és elméleti tanulmány folyik, amelyek célja a jelenség valódi természetének megértése.

Izotópok

A természetes hélium két stabil izotópból áll :négy
Ő ( izotóp abundanciája - 99,99986%) és sokkal ritkább3
He (0,00014%; a hélium-3 tartalma a különböző természetes forrásokban meglehetősen tág határok között változhat). A héliumnak további hat mesterséges radioaktív izotópja ismert.

Közlekedés

A gáznemű hélium szállításához barna színű acélpalackokat ( GOST 949-73 ) használnak, amelyeket speciális tartályokba helyeznek. Szállításra mindenféle szállítás használható, a gázszállításra vonatkozó vonatkozó előírások betartásával.

Folyékony hélium szállítására speciális, 10, 25, 40, 250 és 500 literes , világosszürke színű Dewar típusú STG-10, STG-25 stb. szállítóhajókat használnak. Bizonyos szállítási szabályok betartása esetén vasúti , közúti és egyéb közlekedési módok használhatók . A folyékony héliumot tartalmazó edényeket függőleges helyzetben kell tárolni.

Alkalmazás

A héliumot széles körben használják az iparban és a nemzetgazdaságban:

a kohászatban inert védőgázként tiszta fémek olvasztásához ;
az élelmiszeriparban ( E939 élelmiszer-adalékanyagként regisztrálva ) hajtóanyagként és csomagológázként;
hűtőközegként ultraalacsony hőmérséklet eléréséhez (különösen fémek szupravezető állapotba átviteléhez );
repülési hajók ( léghajók és léggömbök ) töltéséhez - a hidrogénhez képest enyhe felhajtóerő-veszteséggel a hélium éghetetlensége miatt teljesen biztonságos;
légzőkeverékekben mélymerüléshez (lásd: Búvárhenger );
meteorológiai szondák léggömbök és kagylók töltésére ;
gázkisülési csövek feltöltéséhez;
egyes típusú atomreaktorokban hűtőközegként ;
hordozóanyagként a gázkromatográfiában ;
csővezetékek és kazánok szivárgásának felkutatására (lásd: Hélium szivárgásérzékelő );
a hélium-neon lézerek munkafolyadékának komponenseként ;
a merevlemez -meghajtók egyes modern modelljeinek kitöltőanyagaként ;
izzószálas LED-lámpák lombikáinak feltöltéséhez, amely lehetővé teszi a hő hatékony eltávolítását a LED-szálakból.

Ezen kívül a nuklid3
A gáznemű neutrondetektorok, köztük a helyzetérzékenyek munkaanyagaként használják a neutronszórás technikájában polarizálóként . A hélium-3 is ígéretes üzemanyag a termonukleáris energia számára . A hélium-3 hélium-4-ben való oldását ultraalacsony hőmérséklet elérésére használják.

A geológiában

A hélium praktikus indikátor a geológusok számára . A hélium képalkotás [57] segítségével meg lehet határozni a mély vetések helyét a Föld felszínén . A hélium, mint a földkéreg felső rétegét telítő radioaktív elemek bomlásának terméke, a repedéseken átszivárog és a légkörbe emelkedik. Az ilyen repedések közelében, és különösen azok metszéspontjainál magasabb a héliumkoncentráció. Ezt a jelenséget először I. N. Yanitsky szovjet geofizikus állapította meg az uránércek kutatása során . Ezt a mintát a Föld mélyszerkezetének tanulmányozására, valamint a színes- és ritkafémek érceinek felkutatására használják [58] .

A hélium geotermikus források kimutatására is használható . Közzétett tanulmányok szerint a talajgáz héliumkoncentrációja a geotermikus források felett 20-200-szor haladja meg a háttérértékeket [59] .

A talajgázban megemelkedett héliumkoncentráció uránlerakódások jelenlétére utalhat [60]

Katonai alkalmazások

világháború - katonai léghajók tankolása az USA-ban és Németországban.
Az 1930-as – 1960-as évek – tévesen azt hitték, hogy a héliumkivonásokat uránércek felkutatására lehet használni [61] . 1911-ben M. Sklodowska-Curie ellenezte ezt .
Az 1950-es évek óta – az üzemanyagtartályok kitisztítása a folyékony rakétáktól .

A csillagászatban

Az 1918-ban felfedezett (895) Helio aszteroida a héliumról kapta a nevét .

Biológiai szerep

A héliumnak, amennyire ismeretes, nincs biológiai funkciója.

Fiziológiai hatás

Bár az inert gázok érzéstelenítő hatásúak, ez a hatás légköri nyomáson nem jelentkezik a héliumban és a neonban , míg a nyomásnövekedéssel a „magas nyomású idegszindróma” (HPP) tünetei korábban jelentkeznek [62] .
A belélegzett keverékben nagy koncentrációban (több mint 80%) héliumtartalom szédülést, hányingert, hányást, eszméletvesztést és fulladásos halált okozhat (oxigén-éhezés és gázembólia következtében ) [63] . Egyetlen leheletnyi tiszta hélium – például egy héliumballonból – gyakran hasonló hatást fejt ki. Más inert gázok belégzéséhez hasonlóan az íz- és szaglás hiánya miatt nagy koncentrációk belélegzése esetén gyakran előfordul váratlan eszméletvesztés.
Hélium belégzésekor a hang hangszíne elvékonyodik, hasonlóan a kacsa hörgéséhez [64] . Nagyobb, mint a levegőben, a hangsebesség héliumban, ceteris paribus (például hőmérséklet ) növeli a hangcsatorna rezonanciafrekvenciáját ( mint gázzal töltött tartály).

Egészségügyi kockázatok

A hélium belélegzése veszélyes lehet az egészségre, mivel az oxigén nem jut be a tüdőbe, azonban a heliox és a trimix (oxigén, nitrogén, hélium) viszonylag biztonságos légzési keveréknek számít [65] [66] [67] .

Lásd még

A hélium izotópjai : hélium-2 (diproton) , hélium-3 , hélium-4 .
Aggregált halmazállapotok : folyékony hélium , szilárd hélium .
A helimetria egy olyan tudomány, amely a hélium különböző közegeken keresztül történő áthaladását vizsgálja.
A héliumfelvétel a geokémiai kutatások egyik módszere.
A Pomeranchuk-effektus a hélium könnyű izotópjának olvadásának (vagy megszilárdulásának) anomális természete.3
Ő .

Jegyzetek

↑ 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 al. Az elemek atomsúlyai 2005 (IUPAC Technical Report) (angol) // 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. Az elemek atomi tömegei 2011 (IUPAC Technical Report ) // Pure and Applied Chemistry . - 2013. - Kt. 85 , sz. 5 . - P. 1047-1078 . - doi : 10.1351/PAC-REP-13-03-02 .
↑ 1 2 3 A hélium mérete többféle környezetben . www.webelements.com. Letöltve: 2009. július 10. Az eredetiből archiválva : 2008. december 19.
↑ 1 2 3 4 5 Sokolov V. B. Hélium // Kémiai Enciklopédia : 5 kötetben / Ch. szerk. I. L. Knunyants . - M . : Szovjet Encyclopedia , 1988. - T. 1: A - Darzana. - S. 513-514. — 623 p. — 100.000 példány. - ISBN 5-85270-008-8 .
↑ Berdonosov S.S. Hélium . Nagy orosz enciklopédia (2016). Letöltve: 2019. december 31. Az eredetiből archiválva : 2019. december 31. (Orosz)
↑ Kochhar RK Francia csillagászok Indiában a 17-19. században // A Brit Csillagászati Egyesület folyóirata. - 1991. - 1. évf. 101 , sz. 2 . - P. 95-100 .
↑ 1 2 3 4 5 6 7 Finkelstein D. N. Az inert gázok felfedezése és Mengyelejev periodikus törvénye // Inert gázok . - Szerk. 2. - M . : Nauka , 1979. - S. 40-46. – (Tudomány és műszaki haladás). - 19.000 példány.
↑ Langlet NA Das Atomgewicht des Heliums (német) // Zeitschrift für anorganische Chemie. - 1895. - Bd. 10, 1. sz . - S. 289-292 . - doi : 10.1002/zaac.18950100130 .
↑ Weaver, ER A hélium-irodalom bibliográfiája // Industrial & Engineering Chemistry. — 1919.
↑ Aaron John Ihde. 14. fejezet Szervetlen kémia I. Alapvető fejlesztések // A modern kémia fejlődése . - Szerk. 2. - M . : Courier Dover Publications, 1984. - S. 373. - 851 p. — ISBN 0486642356 .
↑ 1 2 3 4 Fastovsky V. G., Rovinsky A. E., Petrovsky Yu. V. Inert gázok. - Szerk. 2. - M .: Atomizdat , 1972. - S. 3-13. — 352 p. - 2400 példány.
↑ Lockyer JN A hélium története // Természet. - 1896. - 1. évf. 53, 1372. sz . - P. 342-346.
↑ Okunev V. S. Az alkalmazott magfizika alapjai és bevezetés a reaktorfizikába. — 2. kiadás, javítva. és további - M . : MSTU kiadó im. N. E. Bauman, 2015. - S. 138.
↑ Bronstein M. P. Napanyag ; Sugarak x; A rádiótávíró feltalálói. - M . : TERRA - Könyvklub, 2002. - 224 p. - (Világ körülöttünk). — ISBN 5-275-00531-8 .
↑ 1 2 3 4 5 Finkelstein D. N. Hélium // Inert gázok . - Szerk. 2. - M . : Nauka , 1979. - S. 111-128. – (Tudomány és műszaki haladás). - 19.000 példány.
↑ Kapitsa P. L. A folyékony hélium viszkozitása a λ-pont alatt (angol) // Nature . - 1938. - 1. évf. 141 . — 74. o.
↑ Rubinin P. E. , Dmitriev V. V. P. L. Kapitsa akadémikus. A folyékony hélium tulajdonságai // Priroda. - 1997. - 12. sz . Az eredetiből archiválva : 2016. február 21.
↑ Aruev N. N. , Neronov Yu . - 2012. - T. 82 , 11. sz . - S. 116-121 . Az eredetiből archiválva : 2020. január 14.
↑ Hélium: geológiai információk . www.webelements.com. Letöltve: 2009. július 11. Az eredetiből archiválva : 2020. augusztus 4..
↑ Hawking S., Mlodinov L. Nyolcadik fejezet. Az ősrobbanás, a fekete lyukak és az univerzum evolúciója // Az idő legrövidebb története. - Szentpétervár. : Amphora . TID Amphora, 2006. - S. 79-98. — 180 s. - 5000 példány. - ISBN 5-367-00164-5 .
↑ Weinberg S. V. Az első három perc // The First Three Minutes: A Modern Perspective on the Origin of the Universe . - Szerk. 2. - Izhevsk: Kutatóközpont "Szabályos és kaotikus dinamika", 2000. - S. 105-122. — 272 p. - 1000 példányban. — ISBN 5-93972-013-7 .
↑ 1 2 3 4 5 Finkelstein D.N. fejezet IV. Inert gázok a Földön és az űrben // Inert gázok . - Szerk. 2. - M . : Nauka , 1979. - S. 76-110. — 200 s. - ("Tudomány és műszaki haladás"). - 19.000 példány.
↑ Bőség a földkéregben (eng.) (elérhetetlen link) . www.webelements.com. Letöltve: 2009. július 11. Az eredetiből archiválva : 2008. május 23..
↑ A szamárium az uránhoz és a tóriumhoz hasonlóan a természetben előforduló alfa-radioaktív elem.
↑ A tudósok nemrég fedezték fel az értékes héliumgáz hatalmas mezőjét Afrikában . Letöltve: 2016. június 28. Archiválva az eredetiből: 2016. június 29. (határozatlan)
↑ Kovykta gáz kondenzátum mező . Letöltve: 2019. augusztus 5 .. Archiválva az eredetiből: 2019. augusztus 5. (határozatlan)
↑ Chayandinskoye olaj- és gázkondenzátummező . Letöltve: 2019. augusztus 5 .. Archiválva az eredetiből: 2019. augusztus 5. (határozatlan)
↑ A hélium világpiaca - Gazprom Helium Service LLC . Letöltve: 2021. május 2. Az eredetiből archiválva : 2021. május 2. (határozatlan)
↑ Repülj a napra: egy új orosz vállalkozás hatással lesz a hélium globális piacára // Rambler, 2020. január 18.
↑ A hélium fő szállítója az OGZ volt . Letöltve: 2010. június 9. Az eredetiből archiválva : 2010. május 9.. (határozatlan)
↑ Putyin részt vett az Amur gázfeldolgozó üzem beindításában . Letöltve: 2021. június 9. Az eredetiből archiválva : 2021. június 9.. (határozatlan)
↑ The New York Times : A héliumtermelésben bekövetkezett áttörés eredményeként a világ függővé válhat Oroszországtól. Archiválva 2020. december 9. a Wayback Machine -nél
↑ Az INK megépíti a 2. héliumgyárat az irkutszki régióban . Letöltve: 2021. szeptember 29. Az eredetiből archiválva : 2021. szeptember 29. (határozatlan)
↑ Petroleum Technology archiválva : 2012. szeptember 7. a Wayback Machine -nél . Elmélet és gyakorlat. 2009(4) ISSN 2070-5379.
↑ Kapacitás növelése . Letöltve: 2021. március 11. Az eredetiből archiválva : 2021. április 23. (határozatlan)
↑ Munster A. , Kémiai termodinamika, 2002 , p. 222.
↑ 1 2 Zhdanov L. S., Zhdanov G. L. , Fizika, 1984 , p. 121.
↑ Glagolev K.V., Morozov A.N. , Fizikai termodinamika, 2007 , p. 241.
↑ Brodyansky V. M. , A szilárd víztől a folyékony héliumig, 1995 , p. 253.
↑ Faustovsky V.G., Rovynsky A.E. Petrovsky Yu.V. inert gázok. - Szerk. 2. - M .: Atomizdat , 1972. - 352 p.
↑ Az első stabil héliumvegyület • A nap képe . "Elemek" . Letöltve: 2022. október 21. (Orosz)
↑ Alexander Voytyuk. A hélium kénytelen volt stabil kémiai vegyületet létrehozni . N+1: tudományos közlemények, hírek, felfedezések . Letöltve: 2022. október 21. (Orosz)
↑ L. Pauling . A kémiai kötés természete / fordítás angolból. M. E. Dyatkina, szerk. prof. Ja. K. Syrkina. - M. - L. : GNTI Kémiai Irodalom, 1947. - S. 262. - 440 p.
↑ 1 2 3 Mc Carty RD A hélium 4 termodinamikai tulajdonságai 2 és 1500 K között 10 8 Pa nyomáson // Journal of Physical and Chemical Reference Data. - 1973. - 1. évf. 2 , sz. 4 . - P. 923-1042 . — ISSN 0047-2689 . - doi : 10.1063/1.3253133 .
↑ Hélium – Eleminformációk, tulajdonságok és felhasználások | Periodikus rendszer . www.rsc.org . Letöltve: 2022. október 21. (határozatlan)
↑ Hampel CA The Encyclopedia of the Chemical Elements. - New York: Van Nostrand Reinhold, 1968. - P. 256–268. — ISBN 978-0-442-15598-8 .
↑ Az elemek tulajdonságai: I. rész Fizikai tulajdonságok / Szerk. G. V. Samsonova. - 2. kiadás - M . : Kohászat, 1976. - S. 366. - 600 p. — 15.000 példány.
↑ W. Heisenberg, Z. Physik 39, 499 (1926).
↑ Frish S. E. Az atomok optikai spektrumai. - M. - L .: Fizikai és matematikai irodalom Kiadó , 1963. - S. 69-71. — 640 p.
↑ 1 2 G. W. F. Drake, G. A. Victor, A. Dalgarno. A héliumszerű ionok szingulett és hármas metastabil állapotának kétfoton bomlása. Phys. Fordulat. 180, 25-32 (1969).
↑ G. Breit és E. Teller, Astrophys. J. 91, 215 (1940).
↑ RD Knight. A metastabil 2 3 S 1 állapot élettartama tárolt Li + ionokban. — Ph.D. értekezés. Lawrence Berkeley Laboratórium. - 1979. - 136 p.
↑ A. H. Gabriel és C. Jordan. Hosszú hullámhosszú műholdak a He-szerű ionrezonancia vonalakhoz a laboratóriumban és a napban Archiválva : 2010. augusztus 31. a Wayback Machine -nél . Nature 221, 947 (1969).
↑ HR Griem, 2 3 S 1 spontán egyfoton-bomlása héliumszerű ionokban . Astrophia. J. 156, L103 (1969).
↑ G. Feinberg, J. Sucher. A bomlási sebesség kiszámítása 2 3 S 1 → 1 1 S 0 + egy foton héliumban . Phys. Fordulat. Lett. 26, 681-684 (1971).
↑ Ezt szimmetria-megfontolások magyarázzák. Az atom kezdeti és végállapota egyaránt gömbszimmetrikus, és nincs preferált irányuk – mindkét elektron s állapotban van, és a teljes spinmomentum is nulla. Egy bizonyos lendületű foton emissziója megköveteli ennek a szimmetriának a megsértését.
↑ A héliumvizsgálatok megerősítik az olaj jelenlétét az oroszországi Aysky blokkon (hozzáférhetetlen kapcsolat) . Letöltve: 2011. október 21. Az eredetiből archiválva : 2015. április 2.. (határozatlan)
↑ A Szovjetunió Felfedezéseinek Állami Nyilvántartása . Yanitsky I. N. 68. tudományos felfedezés "A hélium koncentráció eloszlási mintája a földkéregben"
↑ Hélium felmérés, egy lehetséges technika a geotermikus tározók lokalizálására. Alan A. Roberts, Irving Friedman, Terrence J. Donovan, Edward H. Denton. US Geological Survey, Denver, Colorado 80225 .
↑ Az Aurora uránlelőhely hélium-talajgáz-felmérése, McDermitt Caldera Complex, Oregon. G. Michael Reimer. US Geological Survey, Branch of Izotope Geology, Denver, Colorado Archiválva : 2016. február 1. a Wayback Machine -nél .
↑ Musichenko N. I. A hélium eloszlási mintái a földkéregben és jelentőségük a gáz-, olaj- és radioaktív elemek lelőhelyeinek geokémiai kutatásában [Szöveg]: (Módszer. ajánlások) / N. I. Musichenko, V. V. Ivanov; A Szovjetunió Földtani Minisztériuma. Összszövetségi. tudományos kutatás Nukleáris Geofizikai és Geokémiai Intézet "VNIYAGG". - Moszkva: [b. és.], 1970. - 228 p., 1 lap.
↑ Pavlov B.N. Az emberiség védelmének problémája túlnyomásos élőhely szélsőséges körülményei között (hozzáférhetetlen kapcsolat) . www.argonavt.com (2007. május 15.). Hozzáférés dátuma: 2009. július 6. Az eredetiből archiválva : 2011. augusztus 21.. (Orosz)
↑ Zotov P. B., Skryabin E. G., Reichert L. I., Zhmurov V. A., Spaderova N. N., Bukhna A. G., Zenkevich A. A., Plotnikova D. S. A hélium az öngyilkos cselekvés eszközei között // Öngyilkosság. - 2022. - V. 13., 2. szám (47). - S. 92-116. — ISSN 2224-1264 . — doi : 10.32878/suiciderus.22-13-02(47)-92-116 .
↑ V. N. Viter. Kísérletek héliummal 8. rész . Letöltve: 2014. december 16. Az eredetiből archiválva : 2014. szeptember 15.. (határozatlan)
↑ Grassberger, Martin; Krauskopf, Astrid. Öngyilkos fulladás héliummal: Jelentés három esetről / Suizid mit Helium Gas: Bericht über drei Fälle (német, angol) // Wiener Klinische Wochenschrift. - 2007. - T. 119 , 9-10 . - S. 323-325 . - doi : 10.1007/s00508-007-0785-4 . — PMID 17571238 .
↑ Montgomery B. . 2 holtan találtak leeresztett léggömb alatt , Tampa Bay Times (2006. június 3.). Az eredetiből archiválva : 2013. december 30. Letöltve: 2016. szeptember 27.
↑ Két diák meghalt, miután belélegzett héliumot , CBC (2006. június 4.). Az eredetiből archiválva : 2013. december 31. Letöltve: 2016. szeptember 27.

Irodalom

Brodyansky V. M. A szilárd víztől a folyékony héliumig (a hideg története) . — M .: Energoatomizdat , 1995. — 336 p. - (A diák népszerű tudományos könyvtára). — ISBN 5-283-00176-8.
Glagolev KV, Morozov AN Fizikai termodinamika. — 2. kiadás, javítva. - M . : MSTU kiadó im. N. E. Bauman, 2007. - 270 p. — (Fizika a Műegyetemen). - ISBN 978-5-7038-3026-0.
Zhdanov L. S., Zhdanov G. L. Fizika középfokú speciális oktatási intézmények számára. - 4. kiadás, Rev. — M .: Nauka, 1984. — 512 p.
Münster A. Kémiai termodinamika / Per. vele. alatt. szerk. levelező tag A Szovjetunió Tudományos AkadémiaYa. I. Gerasimova. - 2. kiadás, törölve. -M.: URSS, 2002. - 296 p. — ISBN 5-354-00217-6.
Evdoshenko Yu.V. Hogyan fedezték fel a szovjet héliumot. Az oroszországi héliumipar századik évfordulójára // Gázüzlet. 2022. No. 2. S. 79-86 .

Linkek

Helium on Webelements Archiválva : 2008. május 9. a Wayback Machine -nél .
Hélium a Kémiai Elemek Népszerű Könyvtárában Archiválva 2007. január 20. a Wayback Machine -nél .
Helium Shot archiválva : 2022. január 23. a Wayback Machine -nál .
Hélium felmérés a Rustamovskaya területen és az Aisky blokkban Baskíriában A Wayback Machine 2016. augusztus 27-i archív másolata .

Szótárak és enciklopédiák

Nagy dán
Nagy norvég
Nagy orosz
Nagy Szovjet (1 kiadás)
Brockhaus és Efron
a világ körül
Kis Brockhaus és Efron
Britannica (online)
Brockhaus
Treccani
Universalis

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

A hélium izotópjai
Stabil: 3 Ő: Hélium-3 , 4 Ő: Hélium-4 Instabil (kevesebb, mint egy nap) : 2 He: Hélium-2 ( Diproton ), 5 He: Hélium-5 , 6 He: Hélium-6 , 7 He: Hélium-7 , 8 He: Hélium-8 , 9 He: Hélium -9 , 10 Ő: Hélium-10
Lásd még. Hélium , Nuklidtáblázat