ヘリウムとは

ヘリウム(He|Helium)は原子番号2、常温25℃で無色無臭の気体で、元素の中で比較的軽い物質で無臭・無毒。宇宙で2番めに多いと言われている元素で、不活性、地球の大気中ではいわゆる「浮く」ため、風船、飛行船にも利用されます。低温工学や核磁気共鳴、医療にも活用される便利な物質です。
元素「ヘリウム」の詳細
元素の詳細な情報、数値は次の表の通りです。
元素名 (英語) | ヘリウム (helium) |
原子番号・原子量 | 原子番号2・原子量4.003 |
色・相 | 無色・気体 |
融点 沸点 | −272℃ −268℃ |
電気陰性度 | ー |
イオン化エネルギー | 第1: 2372.3 kJ/mol 第2: 5250.5 kJ/mol |
同位体 | 3He、4He |
イオン | ー |
ヘリウムの物理的性質
3Heは、陽子2個、中性子2個、電子2個、4Heは、陽子2個、中性子2個、電子2個、原子炉内で数が少ない同位体ヘリウム3が生じます。他にも人工的に6He、8He、10Heなどが生み出されています。
空気よりも軽いため、適度に浮遊する風船を作る時にはヘリウムガスが使用されます。可燃性はないので、ヘリウムを含む風船があっても安全です。
ヘリウムの化学的性質
ヘリウムは天然ガスから分離されることが多く、
- ガス処理(水などの除去)
- 粗ヘリウムの分離(-163℃)
- 精製(活性アルミナ・液体窒素等を使用)[出典]
という過程から99.995%のヘリウムを抽出できます。力技では、水素1Hと重水素2Hを強くぶつけるとヘリウムを元素合成できますが、若干現実的ではないかもしれません。
宇宙空間では、ヘリウムは比較的大量に存在しているため、絶対零度-273℃に近い状態を圧力も交えて再現できる装置があれば、宇宙ステーションなどでヘリウムを分離することも可能かもしれません。
ヘリウム化二ナトリウムNa2Heのようなヘリウム化合物は、ヘリウムとナトリウムの単体を、113GPaの高圧条件下で、レーザー加熱すると得られます。これまで、ヘリウムの化合物はないとされてきましたが、特定条件下ではヘリウム化合物が存在することが判明しています。
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