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氦是什麼

 

維基

是一种化学元素,它的化学符号是He,它的原子序数是2,是一种无色的惰性气体,放电时他发深黄色的光。在常温下,它是一种极轻的无色、无臭、无味的单原子分子气体。是所有气体中最难液化的,是唯一不能在标准大气压下固化的物质。氦的化学性质不活泼,一般状态下很难和其他物质发生反应。
液态氦在温度下降至2.18K时,性质会发生突变,粘度极小,成为一种超流体,能沿容器壁向上流动,热传导性为铜的800倍,成為導熱性能極佳的熱導體,其比热容、表面张力、压缩性都是反常的。这种异常的液体叫做液氦II,正常的液体叫做液氦I。

发现
在詹逊从太阳光谱中发现氦时,英人J.N.Lockyer和E.F.Frankland认为这种物质在地球上还没有发现,因此定名为“氦”(法文为hélium,英文为helium),源自希腊语hëios,意为“太阳”。

名称由来
氦存在于整个宇宙中,按质量计占23%。但在自然界中主要存在于天然气体或放射性矿石中。在地球上的放射性矿物中所含有的氦是α衰变的产物。氦在某些天然气中含有在经济上值得提取的量,最高可以含有7%,在美国的天然气中氦大约有1%,在地表的空气中每立方米含有4.6立方厘米的氦,大约占整个体积的0.0005%,密度只有空气的1/7.2,是除了氢以外密度最小的气体。

分布

天然气分离法:工业上,主要以含有氦的天然气为原料,反复进行液化分馏,然后利用活性炭进行吸附提纯,得到纯氦。
合成氨法:在合成氨中,从尾气经分离提纯可得氦。
空气法:从液态空气中用分馏法从氖氦混合气中提出。
铀矿石法:将含氦的铀矿石经过焙烧,分离出气体,再经过化学方法,除去水蒸气、氢气和二氧化碳等杂质提纯出氦。
制备
現時已知的氦同位素有八種,包括氦3、氦4、氦5、氦6、氦8等,但只有氦3和氦4是穩定的,其餘的均帶有放射性。在自然界中,氦同位素中以氦4佔最多,多是從其他放射性物質的α衰變,放出氦4原子核而來。而在地球上,氦3的含量極少,它們均是由超重氫(氚)的β衰變所產生。

同位素
由于氦很轻,而且不易燃,因此它可用于填充飞艇、气球、温度计、电子管、潜水服等。也可用于原子反应堆和加速器、激光器、火箭、冶炼和焊接时的保护气体,还可用来填充灯泡和霓虹灯管,也用来制造泡沫塑料。
由于氦在血液中的溶解度很低,因此可以加到氧气中作为潜水员的呼吸用气体。
液体氦的温度接近绝对零度(-273℃),因此它在在超导研究中中用作超流体,制造超导材料。液态氦还常用做冷却剂和制冷剂。在医学中,用于氩氦刀以治疗癌症。
它还可以用作人造大气层和镭射媒体的组成部分。
氦气可以用于保存尸体,毛泽东水晶棺材内的气体即为氦气。

用途
因為氦氣傳播聲音的速度差不多為空氣的三倍,所以吸入氦氣的人說話的聲音會變高頻率。這個有趣的現象使得吸入氦氣的人說話尖聲細氣,男性頓時會變得娘娘腔,就好像舊時代的卡通人物一樣。

對聲音的影響
需要注意的是,如果大量吸入氦氣,會造成体内氧气被氦取代,因而发生缺氧(呼吸反射是受体内过量二氧化碳驱动,而对缺氧并不敏感),嚴重的甚至會死亡。 另外,如果是由高壓氣瓶中直接吸入氦氣,那麼其高流速就會嚴重地破壞肺部組織。 大量而高壓的氦和氧會造成高壓緊張症狀High pressure nervous syndrome (HPNS),不過少量的氮就能夠處理這個問題。



過度使用所產生的問題

元素
元素周期表
同位素列表
放射性
濃縮鈾
惰性气体
視頻
        
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相關網頁
Sciscape 新聞[Apr 25, 2008]: 測量氦8原子核的大小
http://www.sciscape.org/news_detail.php?news_id=2341
歡迎光臨海軍總醫院氬氦刀腫瘤治療中心
http://www.chinacryocare.com/
氦液化系統
http://www.ncku.edu.tw/~facility/facility/devices/01_HLS.htm



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物理學家測量了氦8原子核的大小,大約是1.95fm。

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