氦是宇宙中不活躍的元素。當(dāng)人們釋放充滿氦氣的氣球來實現(xiàn)他們的夢想時,他們不知道世界上一些珍貴的資源已經(jīng)永遠消失了。盡管氦在宇宙中是一種豐富的元素,但它對地球來說是一種非常稀少和寶貴的資源。讓我們從氦的發(fā)現(xiàn)開始:
1868年8月18日,法國天文學(xué)家皮埃爾·朱爾斯·塞薩爾·揚森前往英屬印度馬德拉斯(現(xiàn)安得拉邦)貢圖爾觀察日全食,并用分光計發(fā)現(xiàn)了一條波長為587.49 nm的亮黃色光譜線。森擔(dān)心儀器出了問題,于是再次對這位名人進行了光譜分析,觀察結(jié)果與之前一樣。他把這一發(fā)現(xiàn)寫給了法國科學(xué)院。由于交通狀況,這封信在10月才抵達巴黎。
皮埃爾·讓·森斯給法國科學(xué)院的信到達后不久,英國天文學(xué)家約瑟夫·諾曼·洛克耶爵士的信也到達了法國科學(xué)院。事實證明,同年10月20日,當(dāng)他分析倫敦的太陽光譜時,洛克耶發(fā)現(xiàn)了同樣的黃線,并稱之為“D3”。法國天文學(xué)家皮埃爾·讓·森和英國天文學(xué)家約瑟夫·諾曼·洛克耶爵士被認為是氦的發(fā)現(xiàn)者。這是地球上首次發(fā)現(xiàn)的新元素,但卻是由地外天體首次發(fā)現(xiàn)的。
英國天文學(xué)家約瑟夫·諾曼·洛克耶爵士和英國化學(xué)家愛德華·弗蘭克蘭爵士共同撰寫了希臘語單詞“漢字中的漢字”、“漢字中的中文”、“漢字”、“漢字”、“中文”,“漢字”、“漢字”、“漢字”和“漢字”?lios(太陽神,太陽)稱之為氦元素。
1881年,意大利物理學(xué)家路易吉·帕爾米里(Luigi Palmieri)在分析維蘇威火山巖漿時發(fā)現(xiàn)了氦的D3線,這代表了地球上氦的發(fā)現(xiàn)。但直到1895年3月26日,蘇格蘭化學(xué)家威廉·拉姆齊爵士(這位偉大的化學(xué)家在談到稀有氣體時會多次提到)用酸處理鈾釔(一種10%稀土元素的瀝青混合物),并從地球上分離出氦。
為什么人們總是認為地球上沒有氦?
為什么氦在發(fā)現(xiàn)近三十年后才被分離?
首先,地球上的氦元素主要以簡單氦的形式存在,這是一種惰性氣體,在沒有穩(wěn)定化合物的情況下非常穩(wěn)定**氦核太輕,地球的重力不足以吸引氦原子。
1.低溫冷卻:氦的沸點為4.2開爾文,比零度低268℃,非常接近*.0。超低溫冷卻技術(shù)廣泛應(yīng)用于超導(dǎo)技術(shù)等領(lǐng)域,在邊界物理研究、磁共振成像(MRI)、核磁共振(NMR)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。氦是一種具有這些性質(zhì)的物質(zhì),我們可以使用它
2.保護氣體和檢查分析:氦氣是一種惰性氣體,無毒、無輻射,可用于保護氣體和檢測分析。氦通常用作鎂、鋯、鋁、鈦和其他金屬焊接的保護氣體;氦也用于真空檢漏,是氦質(zhì)譜檢漏儀的重要組成部分
3.氣球充氣:氦的密度為0.1786kg/m3,遠低于空氣密度1.29kg/m3。其化學(xué)性質(zhì)非常惰性,遠高于氫(興登堡氫飛船爆炸),因此經(jīng)常用作宇宙飛船或氣球的充氣氣體
4、用于潛水的氦氧混合氣體:由于潛水過程中巨大的水壓,氮氣在正??諝庵斜粔喝胙海瑢?dǎo)致發(fā)生“氮中毒反應(yīng)”,這是非常危險的情況。在“氮中毒”的情況下,人體會感到頭暈,沒有反應(yīng),失去對如何飲酒的判斷。然而,氦氧混合物可以有效避免這種情況,因為氦在高壓下不會溶解在人體血液中
5.超流體:氦氣液化后,當(dāng)溫度降至2.18開爾文(約-271℃)時,性質(zhì)突然改變,粘度變得非常小,并可沿杯壁移動到*。這是一種超流狀態(tài),具有優(yōu)異的流動性和導(dǎo)熱性。
盡管氦是宇宙中儲量豐富的元素,但在地球上很難獲得。從氦的發(fā)現(xiàn)和分離歷史中,我們可以感覺到獲得氦并不容易。如果我們想再次飛行氣球并夢想,我們會認為一旦這些氦氣進入大氣層,它們將永遠從地球上消失嗎?我們要放棄這個想法嗎?