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维基少年:元素周期表/氦

来自维基教科书,开放世界中的开放书籍
显示氦在元素周期表中的位置。
氦在元素周期表中的符号

它看起来、感觉、尝起来或闻起来像什么?

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氦的原子非常简单

氦在地球上被认为是一种无色无味的氣体。它是最透明的元素,即使在液态(只能通过施加巨大压力或极度寒冷才能实现)状态下,它几乎完全透明。然而,在等离子态(见下文)下,它会发出粉红色的光芒。

等离子态的氦。
一座纪念氦的纪念碑,同时也是一个时间胶囊,其中包含数千件装在氦气中的物品,位于德克萨斯州阿马里洛。世界上大部分氦都开采于该地区。

它是如何被发现的?

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1868 年,天文学家诺曼·洛克耶爵士在太阳上发现了氦。他使用了一种叫做光谱分析的技术(当时是新技术),它将光分解成不同的颜色。每种元素都会产生不同的亮线光谱图案。洛克耶注意到阳光中有一条线与任何已知元素不匹配,并意识到它属于地球上没有发现的新元素。

大约 27 年后的 1895 年,威廉·拉姆齐爵士在地球上的一种铀矿物克里维石中发现了氦。P.T. 克里夫和尼尔斯·朗格勒也大约在同一时间独立地发现了它。

它的名字从哪里来?

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氦的名字来源于希腊太阳神Helios

你知道吗?

  • 氦是宇宙中第二丰富的元素。
  • 氦是一种惰性气体,因此它不容易发生反应。
  • 氦被用来了解原子的结构有一个致密的原子核和一个电子云。
  • 即使在绝对零度下,氦仍然是液体。它只能通过对液氦施加极大的压力才能固化。
  • 在接近绝对零度时,液氦会沿着任何表面爬行;这被称为超流动性。超流体氦的粘度(厚度)为零。

它在哪里被发现?

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氦在宇宙中非常常见,但在地球上并不常见。如今,大多数氦来自美国德克萨斯州和堪萨斯州。它与天然气一起从钻入地面的井中提取。

一艘用氦气填充的齐柏林飞艇。

它的用途是什么?

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氦被用来充气球和飞艇,因为它是在氢气之后第二轻的元素(在氢气之后),但不像氢气那样会燃烧。

氦气常被用于深潜人员的呼吸气体(与氧气和氮气一起使用),在深潜中需要高压。(在这样的压力下,正常的空气会导致氮气麻醉症,这是一种类似于醉酒的状态。)

液氦是已知最冷的液体(即使在绝对零度下,它仍然是液体),通常用于低温应用,例如核磁共振成像(MRI),在这些应用中,极度寒冷可以产生极强的磁场。

它危险吗?

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虽然氦气无毒,但如果你吸入过多氦气,你会因缺氧而窒息。

参考文献

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华夏公益教科书