Hélium - l'élément le moins actif de l'univers

Nom chinois:氦

Symbole de l'élément : Il

Nom anglais : Hélium

       Lorsque les gens font voler des ballons remplis d’hélium pour réaliser leurs rêves, ils ne savent pas qu’une partie des précieuses ressources non renouvelables de la Terre a disparu à jamais.Bien que l’hélium soit le deuxième élément le plus abondant dans l’univers, il s’agit d’une ressource très pauvre, non renouvelable et précieuse pour la Terre.Commençons par la découverte de l'hélium :

Le 18 août 1868, l'astronome français Pierre Jules César Janssen s'est rendu à Guntur dans l'État indien britannique de Madras (aujourd'hui dans l'Andhra Pradesh) pour observer une éclipse solaire totale et a découvert avec son spectromètre une raie chromatographique jaune vif d'une longueur d'onde de 587,49 nm.Jeansen craignait qu'il y ait quelque chose qui n'allait pas avec l'instrument, il a donc effectué à nouveau une analyse spectroscopique de la proéminence, et les observations étaient les mêmes qu'auparavant.Il a écrit à l'Académie française des sciences pour faire part de ses découvertes.La lettre n'est parvenue à Paris qu'en octobre en raison des contraintes de circulation.

Le même jour où la lettre de Pierre Jansen arrivait à l'Académie française des sciences, une lettre de l'astronome anglais Sir Joseph Norman Lockyer arrivait également.Le 20 octobre de la même année, Lockyer découvre la même ligne jaune en analysant le spectre solaire à Londres et la nomme « D3 ».L'astronome français Pierre Jansen et l'astronome anglais Sir Joseph Norman Lockyer sont crédités de la découverte de l'hélium.C'est la première fois qu'un nouvel élément est découvert à partir d'un corps extraterrestre qui n'a pas encore été découvert sur Terre.L'astronome anglais Sir Joseph Norman Lockyer et le chimiste anglais Sir Edward Frankland ont nommé cet élément Hélium, d'après le mot grec ἥλιος (helios, signifiant « soleil »).

Le 18 août 1868, l'astronome français Pierre Jules César Janssen s'est rendu à Guntur dans l'État indien britannique de Madras (aujourd'hui dans l'Andhra Pradesh) pour observer une éclipse solaire totale et a découvert avec son spectromètre une raie chromatographique jaune vif d'une longueur d'onde de 587,49 nm.Jeansen craignait qu'il y ait quelque chose qui n'allait pas avec l'instrument, il a donc effectué à nouveau une analyse spectroscopique de la proéminence, et les observations étaient les mêmes qu'auparavant.Il a écrit à l'Académie française des sciences pour faire part de ses découvertes.La lettre n'est parvenue à Paris qu'en octobre en raison des contraintes de circulation.

En 1881, le physicien italien Luigi Palmieri a découvert la raie D3 de l'hélium en analysant le magma du Vésuve, première découverte enregistrée d'hélium sur Terre.Mais ce n'est que le 26 mars 1895 que le chimiste écossais Sir William Ramsay (le grand chimiste mentionnera à plusieurs reprises dans le futur les gaz rares) traita l'uranite d'yttrium (une pitchblenite contenant 10 % de sa masse d'éléments de terres rares) avec de l'acide pour obtenir isoler l'hélium pour la première fois sur Terre.

Le 18 août 1868, l'astronome français Pierre Jules César Janssen s'est rendu à Guntur dans l'État indien britannique de Madras (aujourd'hui dans l'Andhra Pradesh) pour observer une éclipse solaire totale et a découvert avec son spectromètre une raie chromatographique jaune vif d'une longueur d'onde de 587,49 nm.Jeansen craignait qu'il y ait quelque chose qui n'allait pas avec l'instrument, il a donc effectué à nouveau une analyse spectroscopique de la proéminence, et les observations étaient les mêmes qu'auparavant.Il a écrit à l'Académie française des sciences pour faire part de ses découvertes.La lettre n'est parvenue à Paris qu'en octobre en raison des contraintes de circulation.

Pourquoi les gens pensent-ils toujours qu’il n’y a pas d’hélium sur Terre ?

Pourquoi a-t-il fallu près de 30 ans après sa découverte pour isoler l’hélium ?

Tout d’abord, l’élément hélium sur terre se présente principalement sous forme d’hélium élémentaire, qui est un gaz inerte et très stable sans composés stables.Deuxièmement, les noyaux d'hélium sont trop légers pour être attirés par la gravité terrestre, et une fois que l'hélium entre dans l'atmosphère, il flotte dans l'espace.Troisièmement, l’hélium a une très faible solubilité et est presque insoluble dans l’eau.Ainsi, les humains obtiennent de l'hélium en l'extrayant enfermé dans la croûte terrestre, qui est principalement libéré par la désintégration radioactive.

L'hélium est très important pour nous et a de nombreuses applications :

1, refroidissement à basse température : le point d’ébullition de l’hélium est de 4,2 Kelvin, soit moins 268 degrés Celsius, très proche du zéro absolu.La technologie de refroidissement à très basse température a un large éventail d'applications dans des domaines tels que la technologie de supraconductivité et joue un rôle important dans la recherche en physique de pointe, la technologie d'imagerie par résonance magnétique (IRM), la technologie de résonance magnétique nucléaire (RMN) et d'autres domaines.L'hélium est la seule substance que nous pouvons utiliser qui possède ces propriétés.

2, gaz de protection et analyse d'inspection : l'hélium est un gaz inerte, non toxique et sans rayonnement, peut effectuer des analyses de gaz de protection et d'inspection.L'hélium gazeux est souvent utilisé dans le magnésium, le zirconium, l'aluminium, le titane et d'autres gaz de protection pour le soudage des métaux ;L'hélium est également utilisé dans la détection des fuites sous vide, un élément important de la détection des fuites par spectrométrie de masse à l'hélium.

3, remplissage du ballon : la densité de l'hélium est de 0,1786 kg par mètre cube, bien inférieure à la densité de l'air de 1,29 kg par mètre cube, et les propriétés chimiques sont très actives, beaucoup plus sûres que l'hydrogène (explosion du dirigeable à hydrogène Hindenburg), donc il est souvent utilisé comme gaz de remplissage de vaisseau spatial ou de ballon.

4, mélange hélium-oxygène pour la plongée : en raison de l'énorme pression de l'eau pendant la plongée, l'azote présent dans l'air normal sera pressé dans le sang, ce qui entraînera l'apparition d'une « réaction d'azote ivre », ce qui est une situation très dangereuse, pour l'homme. corps dans la situation « d'azote ivre » comme des étourdissements ivres, une réaction lente, une perte de jugement.Mais un mélange d’hélium et d’oxygène peut efficacement empêcher que cela se produise, car l’hélium ne se dissout pas dans le sang humain sous haute pression.

5, superfluide : liquéfaction de l'hélium lorsque la température est réduite à 2,18 Kelvin (environ moins 271 degrés Celsius), les propriétés changeront, la viscosité deviendra très faible, peut s'écouler vers le haut le long de la paroi de la coupelle, qui est un état superfluide, avec une excellente mobilité et la conductivité thermique.

Bien que l’hélium soit le deuxième élément le plus abondant dans l’univers, il est difficile à préserver sur Terre, comme en témoigne l’histoire de sa découverte et de son isolement.Quand nous voulons à nouveau faire voler des ballons et rêver, pensons-nous qu'une fois ces gaz d'hélium entrés dans l'atmosphère, ils disparaîtront de la terre pour toujours, abandonnerons-nous cette idée ?

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