Астрономам удалось обнаружить первую молекулу вселенной

Транспортировка

Два сосуда Дьюара по 250 л с жидким гелием.

Для транспортировки газообразного гелия используются стальные баллоны (ГОСТ 949-73) коричневого цвета, помещаемые в специализированные контейнеры. Для перевозки можно использовать все виды транспорта при соблюдении соответствующих правил перевозки газов.

Для перевозки жидкого гелия применяются специальные транспортные сосуды Дьюара типа СТГ-10, СТГ-25 и т. п. светло-серого цвета объёмом 10, 25, 40, 250 и 500 литров, соответственно. При выполнении определённых правил транспортировки может использоваться железнодорожный, автомобильный и другие виды транспорта. Сосуды с жидким гелием обязательно должны храниться в вертикальном положении.

Гелий

В промежутке от 1 до 100 секунд после образования Вселенной часть протонов и нейтронов соединилась, образовав другой элемент-гелий.А потом расширение пространства и снижение температуры приостановило соединительные реакции. Но они вновь запустились внутри звёзд. В результате образовались атомы других химических элементов. По сути, водород и гелий являются основными двигателями образования остальных элементов.

Гелий

Гелий вообще является вторым по распространённым элементом во Вселенной. Его доля составляет 11,3% всего космического пространства.

Свойства гелия

Он аналогично водороду не имеет запаха, цвета и вкуса. Вдобавок, это второй по лёгкости газ. Но его температура кипения самая низкая из всех известных.

Гелий — это инертный, нетоксичный и одноатомный газ. По теплопроводности он также стоит на втором месте. Добыча гелия осуществляется методом разделения при низкой температуре. Хотя раньше гелий считали металлом, но в процессе изучения определили, что это газ. Причём, основной в составе Вселенной.

Применение гелия

Все элементы на Земле, за исключением водорода и гелия, породила миллиарды лет назад алхимия звёзд, часть которых является ныне неприметными белыми карликами где-то на другой стороне Млечного Пути. Азот наших ДНК, кальций наших зубов, железо нашей крови, углерод наших яблочных пирогов созданы в недрах сжимающихся звезд.

Применение

Гелий широко используется в промышленности и народном хозяйстве:

• в металлургии в качестве защитного инертного газа для выплавки чистых металлов;
• в пищевой промышленности (зарегистрирован в качестве пищевой добавки E939) как пропеллент и упаковочный газ;
• в качестве хладагента для получения сверхнизких температур (в частности, для перевода металлов в сверхпроводящее состояние);
• для наполнения воздухоплавающих судов (дирижабли и аэростаты) — при незначительной по сравнению с водородом потере в подъёмной силе гелий в силу негорючести абсолютно безопасен;
• в дыхательных смесях для глубоководного погружения (см. Баллон для дайвинга);
• для наполнения воздушных шариков и оболочек метеорологических зондов;
• для заполнения газоразрядных трубок;
• в качестве теплоносителя в некоторых типах ядерных реакторов;
• в качестве носителя в газовой хроматографии;
• для поиска утечек в трубопроводах и котлах (см. Гелиевый течеискатель);
• как компонент рабочего тела в гелий-неоновых лазерах;
• в качестве наполнителя в некоторых современных моделях накопителей на жестких магнитных дисках;
• для наполнения колб филаментных светодиодных ламп, что позволяет эффективно отводить тепло от светодиодных нитей.

Применение элементов

Человечество научилось добывать и применять с пользой для себя химические элементы. К примеру, водород и гелий применяют во многих сферах деятельности:

• пищевой промышленности;
• металлургии;
• химической промышленности;
• нефтепереработке;
• производстве электроники;
• косметической промышленности;
• геологии;
• даже в военной сфере и др.

Как видно, эти элементы играют важную роль в жизни космоса. Более того, само наше существование напрямую зависит от них. Ежеминутно происходит рост и движение Вселенной. И несмотря на то, что они по отдельности небольшие, все вокруг основано из этих элементов. Несомненно, водород и гелий, также как другие химические элементы, уникальны и удивительны. Пожалуй, с этим невозможно поспорить.

Примечания и ссылки

Заметки

1. рассчитывается молекулярная масса от .
2. Когда мы говорим о «гидриде гелия» без дополнительных пояснений, обычно речь идет о гелонии.

Рекомендации

1. (in) Т.Р. Хогнесс и Э.Г. Ланн, «  Ионизация водорода электронным ударом, интерпретируемая с помощью лучевого позитивного анализа  » , Physical Review , vol.  26, п о  1,Июль 1925 г., стр.  44-55 ( DOI   , Bibcode   ).
2. (in) Дж. Фернандес и Ф. Мартин, »  Фотоионизация молекулярного иона HeH +  » , Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics , vol.  40, п о  12,июнь 2007 г., стр.  2471-2480 ( DOI   , Bibcode   ).
3. ↑ и (ru) Рольф Гюстен Хельмут Виземайер Давид Нойфельд, Карл М. Ментен, Урс У. Граф и др. , «  Астрофизическое обнаружение иона гидрида гелия HeH +  » , Nature , vol.  568, п о  7752,апрель 2019, стр.  357-359 ( ISSN   , DOI   ).
4. (in) Джон П. Койн и Дэвид В. Болл , Химия альфа-частиц. Об образовании стабильных комплексов между He 2+ и другими простыми частицами: значение для атмосферной и межзвездной химии , Journal of Molecular Modeling , vol.  15, п о  1,
   январь 2009 г., стр.  35-40 .
5. (in) Джон А. Коксон и Г. Хаджигеоргиу , Экспериментальный потенциал Борна-Оппенгеймера для основного состояния X 1 Σ + HeH + : сравнение с потенциалом Ab Initio , Журнал молекулярной спектроскопии , Vol.  193, п о  2
   Февраль 1999 г., стр.  306-318 .
6. (in) Шарон Г. Лиас, Джоэл Ф. Либман и Рода Д. Левин , «  Оценка основных свойств газовой фазы и протонного сродства молекул; Теплоты образования протонированных молекул  » , Journal of Physical and Chemical Reference Data , vol.  13, п о  3,Июль 1984 г., стр.  695-808 .
7. ↑ и (en) Феличе Грандинетти , Химия гелия: обзор роли ионных частиц , International Journal of Mass Spectrometry , vol.  237, п костей  2-3,
   октябрь 2004 г., стр.  243-267 .
8. (in) Даниэле Галли и Франческо Палла, «  Рассвет химии  » , Annual Review of Astronomy and Astrophysics , vol.  51,13 июня 2013 г., стр.  163-206 ( DOI   , arXiv   ).
9. ↑ и (ru) Элоди А. Энгель, Наташа Досс, Грегори Дж. Харрис и Джонатан Теннисон , Расчетные спектры HeH + и его влияние на непрозрачность холодных бедных металлом звезд , Ежемесячные уведомления Королевское астрономическое общество , т.  357, п о  2
   Февраль 2005 г., стр.  471-477 .
10. (ru) X.-W. Лю, М. Дж. Барлоу, А. Далгарно, Дж. Теннисон, Т. Лим, Б. М. Свиньярд, Дж. Черничаро, П. Кокс, Ж.-П. Балюто, Д. Пекиньо, Нгуен-Кью-Рье, Р. Дж. Эмери и П. Е. Клегг , Длинноволновый спектрометр ISO, обнаруживший CH в NGC 7027 и верхний предел HeH + , Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества , вып.  290, п о  4,
    Октябрь 1997 г., стр.  L71-L75 .
11. (in) Дж. Харрис, А. Э. Линас-Грей, С. Миллер и Дж. Теннисон , Роль HeH + в холодных богатых гелием белых карликах , The Astrophysical Journal , vol.  617, п о  2
    декабрь 2004 г., стр.  L143-L146 .
12. ↑ и (ru) В. Роберж, А. Далгарно , Образование и разрушение HeH + в астрофизической плазме , Astrophysical Journal, Часть 1 , том.  255,
    Апрель 1982 г., стр.  489-496 ( DOI   , Bibcode   ).
13. (in) Дэвид А. Нойфельд и А. Далгарно , Быстрые молекулярные удары. I — Реформация молекул в результате диссоциативного удара , Astrophysical Journal, Part 1 , vol.  340,
    15 мая 1989 г., стр.  869-893 ( DOI   , Bibcode   ).

Гелий на Земле

В земной коре насчитывается 29 изотопов, при радиоактивном распаде которых образуются альфа частицы –
высокоактивные, обладающие большой энергией ядра атомов гелия.
В основном земной гелий образуется при радиоактивном распаде урана-238, урана-235, тория и нестабильных
продуктов их распада. Несравнимо меньшие количества гелия дает медленный распад самария-147 и висмута.
Все эти элементы порождают только тяжелый изотоп гелия – 4Не, чьи атомы можно рассматривать как останки
альфа частиц, захороненные в оболочке из двух спаренных электронов – в электронном дублете. В ранние
геологические периоды, вероятно, существовали и другие, уже исчезнувшие с лица Земли естественно
радиоактивные ряды элементов, насыщавшие планету гелием. Одним из них был ныне искусственно
воссозданный нептуниевый ряд.

По количеству гелия, замкнутого в горной породе или минерале, можно судить об их абсолютном возрасте.
В основе этих измерений лежат законы радиоактивного распада: так, половина урана-238 за 4,52 млрд лет
превращается в гелий и свинец.

Гелий в земной коре накапливается медленно. Одна тонна гранита, содержащая 2 г урана и 10 г тория, за миллион
лет продуцирует всего 0,09 мг гелия – половину кубического сантиметра. В очень немногих богатых ураном и
торием минералах содержание гелия довольно велико – несколько кубических сантиметров гелия на грамм.
Однако доля этих минералов в естественном производстве гелия близка к нулю, так как они очень редки.

Природные соединения, в составе которых есть альфа активные изотопы, – это только первоисточник, но не
сырье для промышленного получения гелия. Правда, некоторые минералы, обладающие плотной структурой –
самородные металлы, магнетит, гранат, апатит, циркон и другие, – прочно удерживают заключенный в них гелий.
Однако большинство минералов с течением времени подвергаются процессам выветривания,
перекристаллизации и т.д., и гелий из них уходит.

Высвободившиеся из кристаллических структур гелиевые пузырьки отправляются в путешествие по земной коре.
Очень незначительная часть их растворяется в подземных водах. Для образования более или менее
концентрированных растворов гелия нужны особые условия, прежде всего большие давления. Другая часть
кочующего гелия через поры и трещины минералов выходит в атмосферу. Остальные молекулы газа попадают
в подземные ловушки, в которых скапливаются в течение десятков, сотен миллионов лет. Ловушками служат
пласты рыхлых пород, пустоты которых заполняются газом. Ложем для таких газовых коллекторов обычно
служат вода и нефть, а сверху их перекрывают газонепроницаемые толщи плотных пород.

Так как в земной коре странствуют и другие газы (главным образом метан, азот, углекислота), и притом в гораздо
больших количествах, то чисто гелиевых скоплений не существует. Гелий в природных газах присутствует как
незначительная примесь. Содержание его не превышает тысячных, сотых, редко – десятых долей процента.
Большая (1,5…10%) гелиеносность метано-азотных месторождений – явление крайне редкое.

Природные газы оказались практически единственным источником сырья для промышленного получения гелия.
Для отделения от прочих газов используют исключительную летучесть гелия, связанную с его низкой температурой
сжижения. После того как все прочие компоненты природного газа сконденсируются при глубоком охлаждении,
газообразный гелий откачивают. Затем его очищают от примесей. Чистота заводского гелия достигает 99,995%.

Запасы гелия на Земле оцениваются в 5·1014 м3; судя же по вычислениям, его образовалось в земной коре
за 2 млрд лет в десятки раз больше. Такое расхождение теории с практикой вполне объяснимо.
Гелий – легкий газ и, подобно водороду (хотя и медленнее), не улетучивается из атмосферы в мировое пространство.
Вероятно, за время существования Земли гелий нашей планеты неоднократно обновлялся – старый
улетучивался в космос, а вместо него в атмосферу поступал свежий – «выдыхаемый» Землей.

В литосфере гелия по меньшей мере в 200 тыс. раз больше, чем в атмосфере; еще больше потенциального
гелия хранится в «утробе» Земли – в альфа активных элементах. Но общее содержание этого элемента в
Земле и атмосфере невелико. Гелий – редкий и рассеянный газ. На 1 кг земного материала приходится
всего 0,003 мг гелия, а содержание его в воздухе – 0,00052 объемного процента. Столь малая концентрация
не позволяет пока экономично извлекать гелий из воздуха.

Присутствие в природе

Первобытная вселенная

Гелоний — первое химическое соединение в истории Вселенной , образовавшееся менее чем через 380000 лет после Большого взрыва (после но до ) в результате реакции:

ЧАСе+ЧАС+→ЧАСеЧАС++γ{\ displaystyle \ mathrm {He} + \ mathrm {H} ^ {+} \ rightarrow \ mathrm {HeH} ^ {+} + \ gamma}.

Согласно расчетам, выполненным в рамках модели ΛCDM , космическое содержание HeH + увеличилось примерно до 10 -13 (относительно общего числа барионов ), когда красное смещение z уменьшилось с 2000 до 20, примерно, чтобы затем уменьшиться на фотодиссоциация .

Текущая вселенная

NGC 7027 , гдебыл обнаруженион HeH + , представляет собойплотную и очень молодую (всего 600 лет) планетарную туманность , расположенную на расстоянии около 3000  световых лет в созвездии Лебедя .

О первом обнаружении HeH + в межзвездной среде , в туманности NGC 7027 , сообщалось в журнале Nature вапрель 2019. Это могло быть первое соединение, образовавшееся во Вселенной, поскольку водород и гелий являются двумя основными химическими элементами, образовавшимися в результате первичного нуклеосинтеза . Первые звезды, появившиеся во Вселенной, известные как популяция III , должны были содержать катион HeH +, который повлиял на их формирование и последующую эволюцию. В частности, его сильный дипольный момент мог объяснить непрозрачность звезд очень низкой металличности . Этот ион также является важным компонентом атмосферы из белых карликов , богатых гелием, что это способствовало бы непрозрачными, что приведет к замедлению охлаждения этих звезд.

В дополнение к планетарным туманностям, плотным как NGC 7027 , ион HeH + также может наблюдаться, например, в гелиевых звездах  (в) холодном и H-областях II . Спектроскопическое обнаружение HEH + осложнено тот факт , что один из наиболее интенсивных спектральных линий этого иона на 149.14  мкм от длины волны , совпадает с дублетом спектральных линий methylidyne радикальной ⫶CH.

HeH + может образовываться в остывающем газе в результате ударных волн, проходящих через межзвездные облака, вызванных звездными ветрами , сверхновыми звездами и материальными потоками, выброшенными из молодых звезд. Если скорость этих шоков превышает приблизительно 90  км с -1 , они могут привести к образованию достаточного количества HEH + , чтобы быть обнаружено. Если бы их можно было обнаружить, выбросы ионов HeH + стали бы полезным индикатором для этого типа шока.

Биологическая роль

Гелий, насколько это известно, не несёт какой-либо биологической функции.

Физиологическое действие

• Хотя инертные газы обладают наркозным действием, это воздействие у гелия и неона при атмосферном давлении не проявляется, в то время как при повышении давления раньше возникают симптомы «нервного синдрома высокого давления» (НСВД).
• Содержание гелия в высоких концентрациях во вдыхаемом воздухе может вызвать головокружение, тошноту, рвоту, потерю сознания и смерть от асфиксии (в результате кислородного голодания). Аналогичный эффект часто оказывает единоразовый вдох чистого гелия, например, из шарика с гелием. Как и при вдыхании других инертных газов, ввиду отсутствия вкуса и запаха часто происходит неожиданная потеря сознания при вдохе больших концентраций.
• При вдыхании гелия тембр голоса становится тонким, похожим на кряканье утки. Более высокая, чем в воздухе, скорость звука в гелии при прочих равных условиях (например, температуре) увеличивает значение частоты резонанса голосового тракта (как ёмкости, наполненной газом).

Звездный нуклеосинтез

Схема эволюции недр звезд под действием ядерных реакций

Краткая схема нуклеосинтеза в звездах — в условиях с увеличивающейся температурой и плотностью при приближении к центру звезды формируются всё более тяжелые химические элементы

После образования первых химических элементов во Вселенной началась аккумуляция вещества в плотные скопления. Это произошло по причине того, что уже даже на стадии появления реликтового излучения (400 тысяч лет после наступления Большого взрыва) во Вселенной существовали неоднородности в плотности распределения материи). Из неоднородностей возникли первые звезды и галактики. Предполагается, что первые звезды во Вселенной обладали массой около 100 масс Солнца, состояли из водорода и гелия, и жили только несколько миллионов лет. За счет большой массы в недрах этих звезд формировалась высочайшая плотность, что приводило к росту температуры до нескольких миллионов или даже миллиардов градусов.  Такие условия позволяют проходить термоядерным реакциям превращения водорода и гелия в более тяжелые элементы (вплоть до железа).

Большинство энергии, которая выделяется в звездах в термоядерных реакциях связана с двумя реакциями: протон-протон цикл и CNO-цикл. Первый вид ядерных реакций характерен для звезд небольшой массы, как наше Солнце и легче. Второй вид ядерных реакций характерен для массивных звезд. Кроме того теоретиками выделяется тройная гелиевая реакция (тройной альфа процесс, в котором три атома гелия объединяются в атом углерода) и реакция горения углерода (в ходе неё атомы углерода объединяются в атомы неона, натрия, марганца или кислорода). Эти реакции выделяют намного меньше энергии, в связи с ростом удельной энергии связи атомных ядер при приближении к железному пику.

Важно отметить, что реакции, происходящие в недрах звезд за 14.8 миллиардов лет существования нашей Вселенной сгенерировали намного меньше химических элементов (по массе), чем кратковременная реакция первичного нуклеосинтеза. Так, если масса гелия в нашей Вселенной составляет около 25%, то общая масса более тяжелых химических элементов не превысила 2% от общей массы обычного вещества во Вселенной

Удельная энергия связи ядер атомов различных химических элементов в зависимости от количества протонов (порядковый номер в периодической таблице химических элементов)

Считается, что, если у звезды массой около 25 масс нашего Солнца процесс горения водорода занимает около 7 миллионов лет, то процесс горения гелия 500 тысяч лет, углерода 600 лет, кислорода 6 месяцев, а кремния только одни сутки.  В процессе подобных реакций средняя плотность в ядре звезды вырастает с одной сотой грамма до одной тонны на каждый кубический сантиметр, а температура с нескольких миллионов до нескольких миллиардов Кельвинов. Факт того, что финальной стадией термоядерных реакций в звездах является образование железа вызван тем, что на этот элемент приходится максимум удельной энергии связи ядер атомов для различных химических элементов. В результате этого после железа в ядерных реакциях энергия не выделяется, а поглощается. Аналогично дефицит легких элементов (лития, бериллия и бора) объясняется минимумом в удельной энергии связи. По этой причине эта тройка элементов активно сгорает в термоядерных реакциях.

Теоретические расчеты говорят, что образование железа возможно только у достаточно массивных звезд, у менее массивных звезд ядерные реакции не доходят до этого элемента. Так у звезд с массой около 5 масс Солнца происходит образование только водорода, гелия и углерода. Образование гелия начинается у звезд с массой не менее 70% от массы нашего Солнца. В целом же термоядерные реакции горения водорода способны начинаться лишь у объектов с массой не меньше 8% от массы нашего Солнца (предел Кумара).

Гелий во Вселенной

По современным подсчетам 76% космической массы приходится на водород и 23% на гелий; на все прочие
элементы остается только 1%. Таким образом, мировую материю можно назвать водородно-гелиевой.
Эти два элемента главенствуют в звездах, планетарных туманностях и межзвездном газе.

Водород и гелий играют исключительную роль в мироздании, особое значение имеет гелиевая группировка
в строении атомного ядра. Наибольшую относительную распространенность имеют те элементы и те их изотопы,
массовое число которых делится на четыре: 16О, 20Ne, 24Mg и т.д.

Вероятно, все планеты солнечной системы содержат радиогенный (образовавшийся при альфа распаде) гелий,
а крупные – и реликтовый гелий из космоса. Гелий обильно представлен в атмосфере Юпитера: по одним
данным его там 33%, по другим – 17%.

Происхождение звездного гелия было объяснено в 1938 г. немецкими физиками Бете и Вейцзекером.
Позже их теория получила экспериментальное подтверждение и уточнение с помощью ускорителей
элементарных частиц. Ядра гелия синтезируются при звездных температурах из протонов в результате термоядерных процессов,
высвобождающих 175 млн киловатт-часов энергии на каждый килограмм гелия.
Разные циклы реакций могут привести к синтезу гелия.

В условиях не очень горячих звезд, таких, как наше Солнце, преобладает, по-видимому, протонно-протонный цикл.
Он складывается из трех последовательно сменяющихся превращений. Вначале соединяются на огромных
скоростях два протона с образованием дейтрона – конструкции из протона и нейтрона; при этом отделяются
позитрон и нейтрино. Далее соединяются дейтрон с протоном в легкий гелий с испусканием гамма кванта.
Наконец, реагируют два ядра 3Не, преобразуясь в альфа частицу и два протона. Альфа-частица, обзаведясь
двумя электронами, станет потом атомом гелия.

Тот же конечный результат дает более быстрый углеродно-азотный цикл, значение которого в условиях
Солнца не очень велико, но на более горячих, чем Солнце, звездах роль этого цикла усиливается.
Он складывается из шести ступеней – реакций. Углерод играет здесь роль катализатора процесса слияния
протонов. Энергия, выделяемая в ходе этих превращений, такая же, как и при протонно-протонном цикле – 26,7 МэВ
на один атом гелия.

Реакция синтеза гелия – основа энергетической деятельности звезд, их свечения. Следовательно,
синтез гелия можно считать праотцом всех реакций в природе, первопричиной жизни, света, тепла и
метеорологических явлений на Земле.

Гелий не всегда бывает конечным продуктом звездных синтезов. По теории профессора Д.А. Франк-Каменецкого,
при последовательном слиянии ядер гелия образуются 3Be, 12C, 16O, 20Ne, 24Mg, а захват этими ядрами
протонов приводит к возникновению других ядер. Для синтеза ядер тяжелых элементов вплоть до трансурановых
требуются исключительные сверхвысокие температуры, которые развиваются на неустойчивых «новых» и
«сверхновых» звездах.

Водород

Оказывается этот химический элемент самый лёгкий в мире. Кроме того, его одноатомная форма составляет примерно 87% всего состава вселенной. Помимо того, он содержится в большинстве молекулярных соединений. Даже в воде, или, к примеру, он является частью органических веществ

Вдобавок водород выступает особенно важной составляющей частью кислотно-основных реакций

Этот распространённый элемент растворим в большинстве металлах. Что интересно, водород не обладает запахом, цветом и вкусом.

Водород

В процессе изучения, учёные назвали водород горючим газом.Как только не определяли его. Например, он носил имя: рождающий воду, а затем водотворное вещество.Лишь в 1824 году ему присвоили название водород.

Во Вселенной водород входит в состав 88,6% всех атомов. Остальное в большем количестве составляет гелий. И лишь малая часть это прочие элементы.Звёзды и другие газы также в основном содержат данный распространённый элемент. Кстати, опять же он может присутствовать в виде плазмы. А в космическом пространстве он представлен в виде молекул, атомов и ионов.

Водород способен формировать молекулярные облака.

Молекулярное облако Ориона

Характеристика водорода

Это уникальный элемент, так как не имеет нейтронов. Он содержит лишь один протон и электрон. Как указывалось, это самый лёгкий газ. Чем меньше масса молекул, тем выше их скорость. На это не влияет даже температура.

Помимо всего прочего, он хорошо растворим в металлах, что влияет на его способность диффундировать через них. Иногда процесс приводит к разрушению. К примеру, взаимодействие водорода и углерода. В этом случае происходит декарбонизация.

Появление водорода

Возник во Вселенной после Большого взрыва, как и все химические элементы. Согласно общепринятой теории, в первые микросекунды после взрыва температура вселенной была выше 100 млрд градусов. При этом образовалась связь трёх кварков, что создало протон. Затем возникло ядро атома водорода. В процессе расширения температура упала, и кварки образовали протоны и нейтроны. Так, появился водород.

Связь трёх кварков

Сверхтекучий гелий

При температуре 2,172°К происходит скачкообразное изменение свойств жидкого гелия. Образующаяся
разновидность условно названа гелием II. Гелий II кипит совсем не так, как прочие жидкости, он не бурлит
при кипении, поверхность его остается совершенно спокойной. Гелий II проводит тепло в 300 млн раз лучше,
чем обычный жидкий гелий (гелий I). Вязкость гелия II практически равна нулю, она в тысячу раз меньше
вязкости жидкого водорода. Поэтому гелий II обладает сверхтекучестью – способностью вытекать без
трения через капилляры сколь угодно малого диаметра.

Другой стабильный изотоп гелия 3Не переходит в сверхтекучее состояние при температуре, отстоящей от
абсолютного пуля всего на сотые доли градусов. Сверхтекучие гелий-4 и гелий-3 называют квантовыми
жидкостями: в них проявляются квантово-механические эффекты еще до их отвердевания. Этим объясняется
весьма детальная изученность жидкого гелия. Да и производят его ныне немало – сотни тысяч литров в год.
А вот твердый гелий почти не изучен: велики экспериментальные трудности исследования этого самого холодного тела.
Бесспорно, пробел этот будет заполнен, так как физики ждут много нового от познания свойств твердого гелия: ведь он тоже квантовое тело.

Гелий, сверхтекучий гелий и прочие вопросы молекулярно-кинетической теории обсуждаются здесь: Криофизика. МКТ. Научные публикации

Следующая страница: Российская Национальная Конференция по Теплообмену (РНКТ)

• Главная   • Наука и техника   • Гелий — благородный солнечный газ.