氦元素

今天我们来聊一下，惰性气体氦元素

而且它还能在超级低温，变成超流体。说到氦气就会想到以前的氦气球。氦气比氢气更安全。氦的密度只有空气的密度的7分之1，是最轻的惰性气体，但是氦的含量只占空气的百分之0.005

这是铀元素或钍的衰变产物也就是氦，在天然气中，氦的含量占百分之7左右。使得氦可以聚集在地下空隙的天然气中而没有挥发到大气中，但是如果放眼到整个宇宙中，抛开暗物质不谈。氦的质量占到百分之二十四，仅次于氢的百分之七十二。你可以想象，所有比氦中的原子仅占宇宙的百分之二。而这百分之二十，就是用来构成恒星和行星的。这样你就会感觉宇宙中的物体多么渺小

实际上，从目前的理论来看，大部分氦在太空中。是在大约140亿年前的一次大爆炸形成的

扯远了，现在我们回到我们的地球，并在更直观的了解氦的一些特性

在一个气压是大气压的百分之一的一个低压安瓿中有氦气，氦是无色的，也没有气味。氦在高电压下会发出粉色的光。其亮度取决于接触的电压和安瓿瓶的直径。发光发电的原理就不再啰嗦，总之，这个高压源的电流很小

安瓿瓶拿手中并没有危险，有别于氖和氙，由于氦气具有较小的电离能量。他会更容易在整个安瓿瓶中被点亮而不仅仅是在接触点的顶端

可惜的是，从化学角度上来看，他一点都不有趣

氦在所有元素中最不活泼的元素，极难形成化合物。并且氦得原子核到电子层很小，并且达到了稳定结构。氦气几乎不跟任何物质发生反应，而且在安瓿瓶你也可以看到氦气以等离子的形式存在。氦极难和氢行成氢化氦。

氦可以与氢在特定的条件下变成不稳定的化合物，或在数千个大气压下会和某些金属反应，甚至在金刚石的基体上发泄有氮和氦的特殊晶体生长，可惜这些物质都是非常不稳定的。在正常情况下几乎是不能看到，但这不是还氦气最有趣的地方，当氦气被冷却到零下263摄氏度接近于绝对零度(-273.15摄氏度）的时候，它会变成一种比水的密度小近10倍的液体，在这个极端的温度下，一些金属比如汞或铌也能轻易地变成超导体。液态氦被存放在双杜瓦瓶中保持低温，并且仍然要液氮在外面冷却

液态氦有两种不同的形式，之前告诉你第一种液氦，即所谓的He I。如果通过降低容器内的压力开始进一步冷却，当温度达到-271摄氏度的，称为液态氦的第二种形式He II。这时，液体会立即停止沸腾并且急剧地改变其性质。在这个温度下，液氦的热传导性会增加数百万倍而比铜或银还高。

由于热量对被瞬间均匀的分布在整个容积内，所以不会沸腾。另外，此时液氦会变成超流体。即一部分流体相对于另一部分流体的阻力完全变为零。完全缺乏黏性，内摩擦力系数变为零。有一个很好的实验能证明这一点，将盛液氦的烧杯提出液氦时，烧杯内的液氦将沿烧杯壁不断上升转移倒杯外并滴下。其中最令人叹为观止的是“喷泉效应”细喷嘴会喷出液氦的喷泉，光越强喷得越高，可以高达数厘米。

含有两种稳定的天然同位素分别是，氦三和氦四。自然界中存在的氦基本上是两个中子两个质子的氦四。同时，有极少部分是有两个质子和两个中子组成的氦三。因为氦三氘会进行热核反应只会产生没有放射性的质子，所以在使用氦三的时候不会产生辐射，不会为环境带来危害。理论上这个过程可以帮助人类放弃化石燃料。但是地球上这种同位素储量稀少，无法大量用作能源。 但是可喜的是，根据月球探测的结果。月球上的土壤中的氦3含量约有1000000t以上。而1000000t的氦三所提供的能源供全世界使用一年。在著名的科幻电影《月球》中，人们就已经畅想在月球上开采氦三了。   

现在你已经了解了宇宙中最稀有的元素。并且知道了它在低温下变成超流体的惊人特性。