元素的故事（二）氦宇宙中最不活泼的元素

　　氦宇宙中最不活泼的元素
　　中文名：氦
　　元素符号：He
　　英文名：Helium
　　原子序数2，原子量4。002602（氦4），为稀有气体的一种
　　当人们放飞充满氦气的气球，借以放飞自己梦想的时候，殊不知一部分不可再生的宝贵资源在地球上永远的消失了。尽管氦是宇宙中第二丰富的元素，但对于地球而言，氦是非常贫瘠、且不可再生的宝贵资源。让我们先从氦的发现说起：
　　1868年8月18日，法国天文学家皮埃尔让森（PierreJulesCsarJanssen）到英属印度马德拉斯州（现位于安得拉邦）的贡图尔观察日全食，并用光谱仪发现了一条波长为587。49nm的亮黄色谱线。让森担心是仪器出了问题，于是再次对日珥进行光谱分析，观察结果与之前一样。他将这个发现写信汇报给了法国科学院。由于交通条件所限，直到10月份信函才到达巴黎。
　　就在皮埃尔让森信件到达法国科学院同一天，英国天文学家约瑟夫诺曼洛克耶（JosephNormanLockyer）爵士的信件也到达了法国科学院。原来同年10月20日，洛克耶在伦敦分析太阳光谱时，发现了相同的黄线，并对其命名为D3。法国天文学家皮埃尔让森和英国天文学家约瑟夫诺曼洛克耶爵士被公认为是氦元素的发现者。这是人类第一次在地球上尚未发现，但从外星体上先发现了的新的元素。英国天文学家约瑟夫诺曼洛克耶爵士和英国化学家爱德华弗兰克兰（EdwardFrankland）爵士共同以希腊语中的（helios，意思为太阳），为这一元素命名为Helium。
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　　1881年，意大利物理学家路易吉帕尔米耶里（LuigiPalmieri）在分析维苏威火山的岩浆时发现了氦的D3线，这是氦在地球上的首次发现记录。但直到1895年3月26日，苏格兰化学家威廉拉姆塞（WilliamRamsay）爵士（这位伟大的化学家会在以后讲稀有气体时多次提到）将钇铀矿（一种沥青铀矿，其质量的10为稀土元素）用酸处理，首次在地球上分离出氦。
　　为什么人们一直以为在地球上是没有氦元素？
　　为什么在发现氦元素将近30年后才分离出氦？
　　首先，地球上的氦元素主要是单质氦气形式存在，氦气是惰性气体，非常稳定，没有稳定的化合物；第二氦原子核太轻了，地球的引力不足以吸引住氦原子，氦气一旦进入大气就会飘逸到宇宙之中；第三氦气的溶解度很低，几乎不溶于水。因此人类获得氦气的方法是开采被封存在地壳里的氦气，而这些氦气主要由放射性物质衰变后释放出来的。
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　　氦对我们非常重要，有很多应用场景：
　　1、低温冷却：氦的沸点是4。2开尔文，也就是零下268摄氏度，非常接近绝对零度。超低温冷却技术在超导技术等领域有较广泛的应用，对前沿物理研究、磁共振成像技术（MRI），核磁共振技术（NMR）等领域发挥着重要作用。氦气是目前唯一一种具有这些特性、而且能够为我们所用的物质。
　　2、保护气和检验分析：氦气是惰性气体，无毒无辐射，可以做保护气和检验分析。氦气常用于镁、锆、铝、钛等金属焊接的保护气；氦气还应用于真空检漏，氦质谱检漏仪的重要组件。
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　　3、气球填充：氦气的密度是0。1786kg每立方米，远远小于空气密度1。29kg每立方米，而且化学性质极不活跃，比氢气安全很多（兴登堡氢气飞艇爆炸事件），因此常常作为飞船或气球的填充气体。
　　4、用于潜水的氦氧混合气体：由于潜水时巨大的水压，正常空气中的氮气会被压入血液，导致醉氮反应的发生，这是一种非常危险的情况，人体会在醉氮情况下像醉酒一样头晕眼花、反应迟钝、失去判断力。但是氦氧混合气体就能有效避免这种情况发生，因为氦气在高压下也不会溶到人体血液里。
　　5、超流体：氦气液化后当温度降低到2。18开尔文（大约零下271摄氏度）时，性质会发生突变，粘度变得极小，可以沿着杯壁向上流动，这是一种超流体状态，具有极好的流动性和导热性。
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　　尽管氦在宇宙中是储量第二丰富的元素，但在地球上却很难保存，从氦元素的发现和分离史中就可以感受到氦元素得来不易。当我们想再次放飞气球、放飞梦想时，会不会想到这些氦气一旦进入大气，它们将从地球上永远消失，会不会放弃这个念头呢？