Ήλιο
Το ήλιο είναι ένα χημικό στοιχείο. Έχει το χημικό σύμβολο He, ατομικό αριθμό 2 και ατομικό βάρος περίπου 4,002602. Υπάρχουν 9 ισότοπα του ηλίου, εκ των οποίων μόνο δύο είναι σταθερά. Αυτά είναι το 3He και το 4He. Το 4He είναι μακράν το πιο κοινό ισότοπο.
Το ήλιο ονομάζεται ευγενές αέριο, επειδή δεν αναμιγνύεται τακτικά με άλλες χημικές ουσίες και δεν σχηματίζει νέες ενώσεις. Έχει το χαμηλότερο σημείο βρασμού από όλα τα στοιχεία. Είναι το δεύτερο πιο κοινό στοιχείο στο σύμπαν, μετά το υδρογόνο, και δεν έχει χρώμα ή οσμή. Ωστόσο, το ήλιο έχει μια ερυθρο-πορτοκαλί λάμψη όταν τοποθετείται σε ηλεκτρικό πεδίο. Το ήλιο δεν αντιδρά συνήθως με τίποτε άλλο. Οι αστρονόμοι εντόπισαν την παρουσία του ηλίου το 1868, όταν το φάσμα του εντοπίστηκε στο φως του Ήλιου. Αυτό συνέβη πριν από την ανακάλυψή του στη Γη.
Το ήλιο χρησιμοποιείται για τη πλήρωση μπαλονιών και αερόπλοιων επειδή η πυκνότητά του είναι ελαφρύτερη από τον αέρα. Δεν καίγεται, οπότε είναι ασφαλές για τέτοιου είδους χρήση. Χρησιμοποιείται επίσης σε ορισμένα είδη λαμπτήρων. Οι άνθρωποι μπορούν να αναπνέουν ήλιο: κάνει τη φωνή τους να ακούγεται ψηλότερα από ό,τι συνήθως. Αυτό είναι ένα αστείο, αλλά είναι επικίνδυνο, καθώς αν εισπνεύσουν πάρα πολύ, η υποξία μπορεί να τους τραυματίσει ή να τους σκοτώσει, καθώς δεν αναπνέουν κανονικό αέρα. Η υπερβολική αναπνοή ηλίου μπορεί επίσης να προκαλέσει μακροχρόνιες επιπτώσεις στις φωνητικές χορδές.
Το ήλιο δημιουργείται μέσω της διαδικασίας πυρηνικής σύντηξης στον Ήλιο και σε παρόμοια άστρα. Κατά τη διαδικασία αυτή, τέσσερα άτομα υδρογόνου συντήκονται για να σχηματίσουν ένα άτομο ηλίου. Στη Γη παράγεται από τη φυσική ραδιενεργό διάσπαση βαρέων ραδιενεργών στοιχείων όπως το θόριο και το ουράνιο, αν και υπάρχουν και άλλα παραδείγματα. Τα σωματίδια άλφα που εκπέμπονται από τέτοιες διασπάσεις αποτελούνται από πυρήνες ηλίου-4.
Επειδή είναι πολύ ελαφρύ, το ήλιο είναι το αέριο που επιλέγεται για τη πλήρωση αερόπλοιων, όπως το αερόστατο της Goodyear.
Προμήθεια
Το ήλιο έχει γίνει σπάνιο στη Γη. Αν ελευθερωθεί στον αέρα, φεύγει από τον πλανήτη. Σε αντίθεση με το υδρογόνο, το οποίο αντιδρά με το οξυγόνο σχηματίζοντας νερό, το ήλιο δεν είναι αντιδραστικό. Μένει ως αέριο. Για πολλά χρόνια μετά τον νόμο του 1925 για το ήλιο, οι ΗΠΑ συνέλεγαν ήλιο σε ένα εθνικό απόθεμα ηλίου. Το αμερικανικό ήλιο προέρχεται από πηγάδια στην περιοχή των Μεγάλων Πεδιάδων. Επί του παρόντος, περισσότερο ήλιο παρέχεται από το Κατάρ παρά από τις ΗΠΑ.
Διάφοροι ερευνητικοί οργανισμοί έχουν εκδώσει δηλώσεις σχετικά με τη σπανιότητα και τη διατήρηση του ηλίου. Οι οργανισμοί αυτοί εξέδωσαν συστάσεις πολιτικής ήδη από το 1995 και μόλις το 2016, προτρέποντας την κυβέρνηση των Ηνωμένων Πολιτειών να αποθηκεύσει και να διατηρήσει το ήλιο λόγω των φυσικών ορίων της προσφοράς ηλίου και της μοναδικής φύσης του στοιχείου. Για τους ερευνητές, το ήλιο είναι αναντικατάστατο επειδή είναι απαραίτητο για την παραγωγή πολύ χαμηλών θερμοκρασιών. Το ήλιο σε χαμηλές θερμοκρασίες χρησιμοποιείται στην κρυογενετική και σε ορισμένες εφαρμογές κρυογενετικής. Το υγρό ήλιο χρησιμοποιείται για την ψύξη ορισμένων μετάλλων στις εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες που απαιτούνται για την υπεραγωγιμότητα, όπως στους υπεραγώγιμους μαγνήτες για την απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού.
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Ερ: Ποιο είναι το χημικό σύμβολο του ηλίου;
Α: Το χημικό σύμβολο του ηλίου είναι He.
Ερ: Πόσα ισότοπα του ηλίου υπάρχουν;
Α: Υπάρχουν 9 ισότοπα του ηλίου, με μόνο δύο να είναι σταθερά.
Ερ: Τι κάνει το ήλιο ευγενές αέριο;
Α: Το ήλιο ονομάζεται ευγενές αέριο επειδή δεν αναμιγνύεται τακτικά με άλλες χημικές ουσίες και δεν σχηματίζει νέες ενώσεις.
Ερ: Τι χρώμα και οσμή έχει το ήλιο;
Α: Το ήλιο δεν έχει χρώμα ή οσμή. Ωστόσο, όταν τοποθετείται σε ηλεκτρικό πεδίο, έχει μια κόκκινη-πορτοκαλί λάμψη.
Ερ: Πότε ανιχνεύθηκε για πρώτη φορά η παρουσία του ηλίου από τους αστρονόμους;
Α: Οι αστρονόμοι εντόπισαν για πρώτη φορά την παρουσία του ηλίου το 1868, όταν το φάσμα του εντοπίστηκε στο φως του Ήλιου. Αυτό συνέβη πριν από την ανακάλυψή του στη Γη.
Ερ: Ποιες είναι ορισμένες χρήσεις του ηλίου στη Γη;
Α: Στη Γη, το ήλιο χρησιμοποιείται για τη πλήρωση μπαλονιών και αερόπλοιων λόγω της μικρότερης πυκνότητάς του από τον αέρα, καθώς και σε ορισμένα είδη λαμπτήρων. Μπορεί επίσης να αναπνέεται, αλλά αυτό μπορεί να είναι επικίνδυνο αν εισπνέεται υπερβολική ποσότητα, καθώς μπορεί να προκαλέσει υποξία, η οποία μπορεί να τραυματίσει ή να σκοτώσει κάποιον που δεν αναπνέει κανονικό αέρα και μακροπρόθεσμες επιπτώσεις στις φωνητικές χορδές.
Ερ: Πώς δημιουργείται το ήλιο με φυσικό τρόπο στη Γη;
Α: Στη Γη, το ήλιο δημιουργείται από τη φυσική ραδιενεργό διάσπαση βαρέων ραδιενεργών στοιχείων όπως το θόριο και το ουράνιο, αν και υπάρχουν και άλλα παραδείγματα. Τα σωματίδια άλφα που εκπέμπονται από τέτοιες διασπάσεις αποτελούνται από πυρήνες ηλίου-4.
