氦的性质与用途

氦是一种化学元素，其化学符号为He，原子序数为2，原子量为4.002602 u。是一种无色，无臭，无味，的惰性单原子气体。同时，在元素周期表上，为VIIIA族，第18族。它也是稀有气体的个元素。沸点为所有元素中最低的。继氢原子之后，氦是可观宇宙中第二轻且含量第二高的元素，在全宇宙的质量中大约占了24%，是其他较重双原子分子的12倍。它的总含量和太阳或木星内的比例十分相似。

发现

首个证明氦存在的证据是太阳色球的发射光谱中的一条亮黄色谱线。1868年8月18日，法国天文学家皮埃尔·让森在印度的贡土尔观测日全食时，发现了这条波长为587.49 nm的谱线。起初人们推测这条谱线来自钠。同年10月20日，英国天文学家约瑟夫·诺曼·洛克耶在太阳光谱中发现了一条黄线。由于这条谱线的波长和夫朗和斐谱线中钠产生的D1线和D2的波长相似，洛克耶将其命名为D3线。他还提出这条谱线来自太阳上的一种尚未在地球上发现的元素。洛克耶和英国化学亨利·爱德华·阿姆斯特朗（英文：Edward Frankland）以希腊语中的ἥλιος（helios，意为“太阳”）一词，将这一元素命名为Helium.

性质

氦气在所有气体中最难液化，沸点仅为4.22K，这源于氦极低的极性。同时，氦是唯一不能在标准大气压下固化的物质，也没有固-液-气三相点。基于类似的原因，氦在水中的溶解度也极小，20°C时每升水中仅能溶解8.61毫升。

液氦在温度降至2.178 K（−271 ℃）时，性质会发生突变，粘度极小，能形成只有几个原子厚度的薄膜，发生无粘度流动，成为一种超流体，称为氦(II)，正常的液氦称作氦(I)。这种氦(II)的表面张力很小，能沿容器壁向上流动，直到两边液面等高。此时的氦热传导性为铜的800倍，成为导热性能极佳的热导体。其比热容、压缩性等都是反常的。液氦的另一重要性质是能穿透许多常见材料，如PVC、橡胶与大部分玻璃，所以玻璃杜瓦瓶无法用于液氦的操作。

氦的化学性质很不活跃，一般状态下不会和其它物质反应，但目前已获得在高于113GPa压力下热力学稳定的Na2He，并且可能存在15GPa条件下结构类似的Na2HeO。

用途

由于氦很轻，而且不易燃，因此它可用于填充飞船、气球、温度计、电子管、潜水服等。也可用于原子反应堆和加速器、激光器、冶炼和焊接时的保护气体，还可用来填充灯泡和霓虹灯管，也用来制造泡沫塑料。

由于氦在血液中的溶解度很低，因此可以加到氧气中防止减压病，作为潜水员的呼吸用气体，或用于治疗气喘和窒息。

液体氦的温度（-268.93℃）接近绝对零度（-273.15℃），因此它在超导研究中用作超流体，制造超导材料。液态氦还常用做冷却剂和制冷剂。在医学中，用于氩氦刀以治疗癌症。

它还可以用作人造大气层和镭射媒体的组成部分。

由于化学性质极其稳定，一般不与其它物质发生反应，氦气也用于防腐，毛泽东水晶棺内的气体即为氦气。