A h�lium a peri�dusos rendszer egyik k�miai eleme. Vegyjele He, rendsz�ma 2. Sz�ntelen, szagtalan nemesg�z. A h�liumnak van az elemek k�z�l a legalacsonyabb forr�spontja, �s csak nagy nyom�son k�pes megszil�rdulni. Egyatomos g�z. K�miailag k�z�mb�s. A hidrog�n ut�n a m�sodik leggyakoribb elem a vil�gegyetemben. A F�ld l�gk�r�ben csak nyomokban fordul el�, nehezebb elemek alfa-boml�s�val keletkezik. A h�lium gazdas�gosan a f�ldg�zb�l vonhat� ki. Felhaszn�lj�k l�gg�mb�k �s l�ghaj�k t�lt�anyagak�nt �s h�t�anyagk�nt, p�ld�ul szupravezet� m�gnesekben.

T�rt�nete

A h�liumot el�sz�r egy francia csillag�sz, Pierre Janssen �szlelte 1868-ban egy indiai napfogyatkoz�s sor�n, a Nap kromoszf�r�j�nak sz�nk�p�ben jelentkez� f�nyes s�rga vonalk�nt. Ugyanebben az �vben Norman Lockyer, egy angol csillag�sz szint�n megfigyelt egy addig ismeretlen s�rga vonalat a nap sz�nk�p�ben, �s levonta a k�vetkeztet�st hogy azt egy eddig ismeretlen elemnek kellett okoznia. Edward Frankland vegy�sz kolleg�j�val a h�lium nevet adt�k neki, a Nap g�r�g neve, helios ut�n.

1895-ben egy brit vegy�sznek, William Ramsay-nek siker�lt el�sz�r a F�ld�n h�liumot kivonni nyers ur�n�rcb�l �sv�nyi savak seg�ts�g�vel. A mint�kat Lockyer �s William Crookes azonos�totta h�liumk�nt. T�l�k f�ggetlen�l Pet Teodor Cleve �s Nils Langlet sv�d k�mikusoknak is siker�lt nyers ur�n�rcb�l el��ll�tania h�liumot.

1905-ben amerikai vegy�szek (Hamilton Cady �s David McFarland) felfedezt�k, hogy a h�lium f�ldg�zb�l is kivonhat�. 1907-ben Ernest Rutherford �s Thomas Royds bebizony�tott�k, hogy a radioakt�v boml�s alfa-r�szecsk�je megegyezik a h�lium atommagj�val. A h�liumot el�sz�r egy holland tud�s, Heike Kamerlingh Onnes cseppfoly�s�totta 1908-ban, a g�z kevesebb mint 1 K-ra h�t�s�vel. 1926-ban tan�tv�nya, Willem Hendrik Keesom �ll�tott el� szil�rd halmaz�llapot� h�liumot. 1938-ban Pyotr Leonidovich Kapitsa orosz fizikus megfigyelte, hogy a h�lium-4-nek abszol�t nulla fokot megk�zel�t� h�m�rs�kleten szinte null�ra cs�kken a viszkozit�sa (bels� s�rl�d�sa) – ezt a jelens�get ma szuperfoly�konys�gnak nevezz�k. 1972-ben siker�lt szuperfoly�konys�got kimutatni a h�lium-3 eset�ben is, Douglas D. Osheroff, David M. Lee, �s Robert C. Richardson amerikai fizikusoknak

�llapotai

Norm�l�llapotban a h�lium egyatomos g�z form�j�ban l�tezik. Kiz�r�lag nagy nyom�s alatt szil�rdul meg, mik�zben a s�r�s�ge jelent�sen megn�. 4,21 kelvines forr�spontja alatt, de a lambda pontnak nevezett 2,1768 kelvin f�l�tt, a h�lium-4 izot�p norm�lis foly�kony �llapotban van, amit h�lium I-nek neveznek. A lambda pont alatt furcs�n kezd viselkedni, �s egy h�lium II-nek nevezett �llapotba ker�l. A h�lium-3 izot�p viselked�s�r�l kevesebbet tudunk.

Reakci�k

A h�lium norm�lis k�r�lm�nyek k�z�tt nem l�p reakci�ba m�s elemekkel. Elektromos kis�l�sek, illetve elektronokkal val� bomb�z�s sor�n azonban vegy�leteket alkothat volfr�mmal, j�ddal, fluorral, k�nnel illetve foszforral.

 Izot�pjai

B�r a h�liumnak 6 izot�pj�t ismerj�k, ezek k�z�l csak a h�lium-3 �s a h�lium-4 stabilak. A t�bbi radioakt�v izot�pja gyorsan elbomlik m�s anyagokra. A leggyakoribb izot�p, a h�lium-4 nehezebb radioakt�v elemekb�l alfa-boml�ssal keletkezik; atommagja egy alfa-r�szecske. Ez egy k�l�nlegesen stabil atommag, mivel a nukleonok teljes h�jakba rendez�dnek benne. H�lium-3 izot�p a F�ld�n csak nyomokban tal�lhat�, a tr�cium b�ta-boml�sa sor�n keletkezik.

 El�fordul�sa

A h�lium a hidrog�n ut�n a m�sodik leggyakoribb elem az ismert vil�gegyetemben, annak t�meg�nek kb. egynegyed�t adja. Legink�bb a csillagokban fordul el�, ahol magf�zi� sor�n hidrog�nb�l keletkezik a proton-proton l�ncreakci� �s a sz�n-nitrog�n ciklus sor�n. Az �srobban�s elm�lete szerint a h�lium jelenlegi t�meg�nek nagy r�sze a Big Bang ut�ni els� h�rom perc sor�n keletkezett.

Mindazon�ltal, F�ld�nk l�gk�r�ben a h�lium r�szar�nya csak 1:200 000, legink�bb az�rt, mert a h�lium nagy r�sze kip�rolog az �rbe csek�ly t�meg�n�l fogva. A F�ld�n megtal�lhat� h�lium radioakt�v boml�s eredm�nye. A boml�sterm�k az ur�n �s t�rium �rceiben tal�lhat� meg, �s csek�ly mennyis�gben �sv�nyvizekben, vulk�ni g�zokban, meteorvasban is. A bolyg�n legnagyobb koncentr�ci�ban a f�ldg�zban tal�lhat� meg (ar�nya egyes f�ldg�zokban 1,6-1,8% is lehet), ez a legnagyobb forr�sa az ipari h�liumnak is. A vil�g f� h�liumforr�sa a texasi, oklahomai �s kansasi f�ldg�zkitermel� helyeken van.

 El��ll�t�sa

A h�lium el��ll�that� l�tium vagy b�r nagysebess�g� protonokkal val� bomb�z�s�val.

Felhaszn�l�sa

A f�ldg�zb�l kivont, nagy nyom�s alatt t�rolt h�lium kereskedelemben hozz�f�rhet�.

Sz�mos c�lra felhaszn�lj�k:

• Mivel k�nnyebb a leveg�n�l, l�ghaj�k �s l�gg�mb�k t�lt�anyagak�nt haszn�lj�k. El�ny�sebb a hidrog�nn�l, mivel nem gy�l�kony, �s a hidrog�n emel�erej�nek 92,64%-�t ny�jtja.
• A h�liumot bel�legzett szem�ly hangja id�legesen magasabb lesz, mivel a hang a h�liumban a leveg�n�l h�romszor gyorsabban terjed, �s ilyen ar�nyban magasabbak lesznek a g�g�ben a rezon�ns frekvenci�k. B�r j� sz�rakoz�s, koncentr�lt h�liumot haszn�lva az oxig�nhi�ny miatt ak�r hal�los is lehet.
• M�lytengeri b�v�rok l�gz�berendez�seiben Trimix-et haszn�lnak, ami h�lium, nitrog�n �s oxig�n kever�ke, hogy cs�kkents�k az es�ly�t a nagy nyom�son, norm�l leveg� eset�ben fell�p� nitrog�n-nark�zisnak (nitrog�n nagy parci�lis nyom�sa okozta euf�rikus �llapot), keszonbetegs�gnek, �s oxig�n-toxicit�snak.
• K�l�nlegesen alacsony olvad�s- �s forr�spontja miatt h�t�anyagk�nt haszn�lj�k MRI-berendez�sekn�l, nukler�ris reaktorokn�l, szupravezet� m�gnesekn�l �s a kriogenik�ban.
• K�miai k�z�mb�ss�ge miatt v�d�g�zk�nt haszn�lj�k szil�cium- �s germ�niumkrist�lyok n�veszt�sekor, a tit�n- �s cirk�nium-kitermel�sben, �vhegeszt�skor �s a g�zkromatogr�fi�ban.
• Foly�kony �zemanyag� rak�t�kban a t�lnyom�s el�r�s�re haszn�lj�k.
• H�liumot haszn�lnak szuperszonikus sebess�g� sz�lcsatorn�kban.
• a h�lium-neon l�zer er�s�t� k�zegek�nt h�lium �s neon elegy�t haszn�lj�k
• nagyfesz�lts�g� kis�l�si cs�vekben t�lt�g�zk�nt alkalmazz�k
• H�liumot alkalmaznak sziv�rg�stesztel�sre. Ez t�rt�nhet �sszeszerel� �zemekben, ahol olyan term�kek k�sz�lnek, amelyekn�l sziv�rg�s nem engedhet� meg (pl. �zemanyagszivatty�k), de h�liumot alkalmaznak cs�vezet�kek sziv�rg�stesztel�s�re is. A h�lium az�rt k�l�n�sen alkalmas g�z a sziv�rg�stesztel�sre, mivel kis viszkozit�sa miatt k�nnyen �tjut a sziv�rg�st okoz� lyukon, tov�bb�, kvadrup�l t�megspektrom�terrel k�nnyen �s nagy �rz�kenys�ggel m�rhet� a tesztelt t�rgyb�l kisziv�rg� h�lium.
• �lelmiszerek konzerv�l�s�ra is haszn�lhat�