10 حقیقت شگفت‌انگیز درباره هلیوم: از بالن‌ها تا MRI
هلیوم، دومین عنصر جدول تناوبی با نماد He و عدد اتمی 2، یک گاز نجیب و بسیار سبک است. این عنصر شگفت‌انگیز، خواص منحصربه‌فردی دارد که آن را در صنایع و کاربردهای مختلف، ارزشمند می‌سازد. در ادامه، به بررسی 10 نکته جالب و کلیدی درباره هلیوم می‌پردازیم.
هلیوم به عنوان یک گاز نجیب، نقش مهمی در فناوری‌های پیشرفته مانند MRI و NMR دارد. این عنصر به دلیل خواص فیزیکی منحصر به فرد خود، در بالن‌های هواشناسی و تاسیسات خنک‌کننده نیز کاربرد دارد.
10 حقیقت خواندنی درباره عنصر هلیوم
- هلیوم، با دو پروتون: عدد اتمی هلیوم 2 است، به این معنی که هر اتم هلیوم دارای دو پروتون در هسته خود است. فراوان‌ترین ایزوتوپ هلیوم دارای دو نوترون است و تمایل دارد دو الکترون نیز داشته باشد تا لایه الکترونی پایداری تشکیل دهد.
- سردترین عنصر: هلیوم پایین‌ترین نقطه ذوب و جوش را در بین تمام عناصر دارد. به همین دلیل، تنها در شرایط بسیار خاص به صورت مایع یا جامد وجود دارد. در فشار معمولی، هلیوم در دمای صفر مطلق به صورت مایع است و برای تبدیل شدن به جامد، باید تحت فشار قرار گیرد.
- دومین عنصر سبک: هلیوم دومین عنصر سبک پس از هیدروژن است. با وجود اینکه هیدروژن معمولاً به صورت گاز دو اتمی وجود دارد، یک اتم هلیوم چگالی بالاتری دارد. این به دلیل وجود دو نوترون در هسته اتم هلیوم است، در حالی که ایزوتوپ رایج هیدروژن فقط یک پروتون دارد.
- فراوان در کیهان، کمیاب در زمین: هلیوم دومین عنصر فراوان در جهان هستی (پس از هیدروژن) است، اما در زمین بسیار نادرتر است. در زمین، هلیوم یک منبع تجدیدناپذیر محسوب می‌شود. این عنصر با عناصر دیگر ترکیب نمی‌شود و به دلیل سبکی زیاد، می‌تواند از جو زمین فرار کند. این مسئله نگرانی‌هایی را در مورد کمبود احتمالی هلیوم در آینده ایجاد کرده است.
- بی‌رنگ، بی‌بو، بی‌مزه و بی‌اثر: هلیوم بی‌رنگ، بی‌بو، بی‌مزه، غیر سمی و بی‌اثر است. این عنصر کمترین واکنش‌پذیری را در بین تمام عناصر دارد و در شرایط عادی ترکیبی تشکیل نمی‌دهد. برای ایجاد پیوند با عناصر دیگر، باید یونیزه یا تحت فشار قرار گیرد. تحت فشار بسیار بالا، ترکیبات خاصی مانند دی‌سدیم هیلید (HeNa2) و برخی ساختارهای کلاترات‌مانند ممکن است وجود داشته باشند.
- استخراج از گاز طبیعی: بیشتر هلیوم از طریق استخراج از گاز طبیعی به دست می‌آید. کاربردهای هلیوم شامل بادکنک‌های جشن‌ها، ایجاد اتمسفر بی‌اثر محافظ برای نگهداری و انجام واکنش‌های شیمیایی، و خنک کردن آهنرباهای ابررسانا در دستگاه‌های NMR و MRI است.
- گاز نجیب کم‌واکنش: هلیوم دومین گاز نجیب کم‌واکنش (پس از نئون) است. این گاز به عنوان گازی واقعی در نظر گرفته می‌شود که نزدیک‌ترین رفتار را به یک گاز ایده‌آل دارد.
- تک‌اتمی در شرایط استاندارد: هلیوم در شرایط استاندارد به صورت تک‌اتمی وجود دارد. به عبارت دیگر، هلیوم به صورت اتم‌های منفرد یافت می‌شود.
- تغییر موقت صدا: استنشاق هلیوم به طور موقت صدای فرد را تغییر می‌دهد. اگرچه بسیاری از مردم فکر می‌کنند استنشاق هلیوم باعث می‌شود صدا زیرتر به نظر برسد، اما در واقع زیر و بمی صدا را تغییر نمی‌دهد. با این حال، تنفس هلیوم می‌تواند منجر به خفگی به دلیل کمبود اکسیژن شود.
- کشف در خورشید: شواهد وجود هلیوم از طریق مشاهده یک خط طیفی زرد در نور خورشید به دست آمد. نام این عنصر از نام خدای خورشید در یونان باستان، هلیوس (Helios)، گرفته شده است.
- جدول تناوبی
- شیمی
- علم
