很懒很懒的氦

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He

4.003

氦

helium

原子序数：2

类型：惰性气体

沸点：-269 ℃（-452 ℉）

颜色：无色

发现时间：1895年

熔点：-272 ℃（-458 ℉）

早期的宇宙中除了氢以外基本上都是氦，尽管氢和氦是两种非常轻的元素，但它们在宇宙中的含量（质量比例）高达98%。

氦在地球上并不常见，直到1895年我们才证实了它的存在。作为一种惰性气体元素，氦的反应活性在所有元素中排倒数第二。与氢不同的是，氦没有普遍存在于化合物中。像氢气一样，氦气比空气轻，所以很容易逃离地球大气层。另外，氦是地下天然气的一部分，它通常在放射性元素的衰变过程中形成。比如，钍和铀元素的衰变过程中就会形成氦。

氦在太阳中的含量为24%，当太阳内部温度上升至临界温度时，氢核经过核聚变反应形成了氦，这个过程中会产生巨大的能量。对于我们未来的能源需求，这可能是一个用之不竭且更加环保的解决方案，但是，在地球上重建核聚变产生的危害极有可能导致人类灭亡。

我们可以利用分光镜来鉴别元素的种类。不同的元素在燃烧时会产生不同颜色的火焰，火焰发出的光透过分光镜会被分割成一系列彩色线条，而非连续光谱，如同元素的“指纹”。

在1868年的日食期间，两个相距甚远的天文学家——法国的朱尔斯·詹森和英国的诺尔曼·诺克耶，分别在太阳光谱里发现了一些明显的线条，这些线条与任何元素的线条都不匹配。诺克耶认为这是一种未被发现的元素，并以希腊太阳神Helios（赫利俄斯）的名字将其命名为helium（氦）。名字以“-ium”结尾表明他当时误以为这是一种金属，这也让氦成为现在唯一一个名字以“-ium”结尾的非金属元素。

在随后的几十年里，却没有进一步的证据表明氦的存在。直到1895年，化学家威廉·拉姆齐发现一大块铀经过酸处理后释放出了氦气，这才证实了诺克耶最初的发现。氦在岩石内部形成，但是当岩石表面与酸发生反应导致岩石溶解时，氦气就会释放出来。

米老鼠效应

潜水员在潜水时一般用的是压缩空气，使用压缩空气潜水的极限深度是60米，超了就会发生氮麻醉。所以，从1919年开始，美国海军便尝试使用含氦的混合气体来解决深海潜水员的氮麻醉问题。但是，吸入氦气的潜水员的嗓音会变得尖细，就像是米老鼠在说话。这是由于声波在氦气中的传播速度比在空气中要快。有文献记载，在1925年的一次实验中，潜水员吸入氦气和氧气的混合气体后会发出奇怪的吱吱声，连交流都变得困难。不久，氦的生产和使用变得更为广泛，比如，它常常被用来填充深受孩子们喜欢的派对气球。

氦气的沸点是所有物质中最低的，它可以用来过冷其他物质。过冷是指降低物质温度使其达到凝固点以下而不凝固的过程。氦的用途非常广泛，一些汽车的安全气囊中就含有氦气，这是因为在减压时它会迅速扩散。另外，它还应用于大型强子对撞机，或者核磁共振扫描仪内的超导磁铁中，以及冷却火箭使用的液态氢。

氦的供应是我们切实需要担心的问题。自20世纪90年代美国期货私有化以来，氦的市场价格已大幅下跌。它是一种有限的资源，并且在地球内部的形成非常缓慢。虽然派对气球很有趣，但是用氦气来填充它显然是不太明智的选择，因为气球里的氦气可以逃逸并离开大气层！