helium

Helium har mange bruksområder. Fordi gassen er lett og ikke brenner, brukes den i luftskip og luftballonger og i dekk på landingshjulene i store fly. Dette øker flyenes lasteevne.

Gassen brukes også som inert atmosfære i en del sveiseoperasjoner. På grunn av sin gode varmeledningsevne og at den er kjemisk inert, anvendes den som kjølegass i høytemperaturatomreaktorer. Flytende helium benyttes dessuten i magneter til MR-undersøkelser.

Helium har det laveste kokepunktet av alle stoffer og blir derfor brukt som kjølemedium, både innen forskning og teknologi, for å oppnå temperaturer nær det absolutte nullpunkt.

Blandinger av oksygen og helium, såkalt heliumluft, blir brukt av dykkere for å motvirke dykkersyke.

Helium finnes i svært små mengder i atmosfæren. De små gassatomene beveger seg med så høy fart at de raskt lekker ut av atmosfæren og ut i verdensrommet.

I 1868 observerte astronomene Sir Joseph Noman Lockyer og Pierre Jules César Janssen noen linjer i spektret av sollyset som ingen hadde funnet før. De antok at det var et nytt grunnstoff, og de oppkalte det etter den greske solguden Helios.

Som forekomst på Jorden ble helium først oppdaget i 1882 av italieneren Luigi Palmieri ved spektralanalyse av et materiale fra Vesuv. Senere påviste den amerikanske kjemikeren William Francis Hillebrand at mineralet uranitt avgav en gass når det ble løst i syre. Gassen ble i 1895 påvist å være helium av den engelske kjemikeren William Ramsay og omtrent samtidig av den svenske kjemikeren Per Teodor Cleve.

Flytende helium ble først fremstilt i 1908 av Heike Kamerlingh Onnes. Den superflytende tilstanden til ⁴He ble oppdaget i 1938 av Peter Leonidovitsj Kapitza, og den til ³He ble oppdaget i 1972.

Helium dannes i uran- og thoriummineraler og kan utvinnes i små mengder ved å varme opp disse mineralene til 1000–1400 grader celsius. Hvis oppvarmingen skjer i grunnen og mineralene er porøse, kan gassen samle seg i lommer. Helium forekommer derfor i relativt store mengder i visse naturgasser, spesielt fra kilder i USA og Canada.

Heliuminnholdet i naturgasser varierer fra 0,4 til 8 prosent. Helium blir separert ved å kondensere de andre komponentene i gassen, blir ytterligere renset ved avkjøling til enda lavere temperaturer, og til slutt blir det behandlet med aktivt kull, som fjerner de siste restene av forurensninger.

Heliumgass består av molekyler som består av bare ett atom. Atomkjernen består av to protoner og to nøytroner, og det er to elektroner som går rundt kjernen.

Helium er en edelgass og er det første grunnstoffet i gruppe 18 i periodesystemet. Det er det minst reaktive av alle grunnstoffer, og den nest letteste av alle gasser – bare hydrogengass er lettere. Helium er uten farge, lukt og smak.

Helium har det laveste kokepunkt av alle stoffer, −268,9 grader celsius (°C), det vil si 4,2 kelvin. Det lave kokepunktet skyldes at helium har de svakeste bindingene som finnes mellom atomer eller molekyler. Det samme forklarer hvorfor helium er minst løselig av alle gasser i vann, og hvorfor det generelt har en svært liten løselighet i alle løsemidler.

Helium finnes også i flytende form, se flytende helium.

Helium er det eneste stoffet som avgir varme når det smelter, og det omdannes til et fast stoff med romsentrert kubisk struktur (se kulepakning) først under høyt trykk.

Helium har den høyeste varmeledningsevnen av alle gasser unntatt hydrogen. At helium også har lavest løselighet i fett gjør det til den minst helsefarlige gassen å puste inn i ved høyt trykk. Derfor brukes den til å fortynne oksygengass ved dypdykking.

• flytende helium
• periodesystemet
• grunnstoff
• edelgassene