Helij je drugi kemijski element u Periodnom sustavu kemijskih elemenata i pripada skupini plemenitih plinova, što znači da je izrazito stabilan i kemijski inertan. Njegov atomski broj je 2, a simbol je He. Ovaj plin je bezbojan, bez mirisa i okusa, a u prirodi se pojavljuje u vrlo malim količinama, uglavnom u atmosferi i kao produkt radioaktivnog raspada elemenata u Zemljinoj kori. Helij je nakon vodika drugi najzastupljeniji element u svemiru, što ga čini ključnim za razumijevanje nastanka zvijezda i galaksija. Upravo zato igra veliku ulogu u astrofizici i kozmologiji.
| VEZANO: O kemijskim elementima više doznajte ovdje.
Iako je u svemiru iznimno raširen, helij je na Zemlji relativno rijedak. A najčešće se dobiva iz prirodnog plina, u kojem se može nalaziti u koncentracijama od nekoliko postotaka. Proces izdvajanja helija zahtijeva naprednu tehnologiju jer se radi o plinu niske gustoće i niskog vrelišta. Otkriće helija prvo se dogodilo na Suncu, analizom spektra sunčeve svjetlosti 1868. godine, prije nego što je otkriven na Zemlji. Dodajmo, ovo ga čini jednim od rijetkih elemenata koji su uočeni u svemiru prije nego što su identificirani na našem planetu.
- PROČITAJTE VIŠE: Superman | Kako je Christopher Reeve s četiri filma definirao moderni superherojski film
Jedno od najpoznatijih svojstava helija je njegova iznimno niska temperatura ukapljivanja. Helij prelazi u tekuće stanje tek na -269 stupnjeva Celzijusa, što je blizu apsolutne nule. U tekućem obliku koristi se kao rashladni medij, najčešće u medicinskoj opremi poput MRI uređaja, gdje održava superprovodljivost magneta. Također, tekući helij ključan je i u znanstvenim istraživanjima, uključujući fiziku niskih temperatura i eksperimente s kvantnim stanjima. A zbog ekstremno niske točke vrelišta, helij je nezamjenjiv u mnogim visokotehnološkim primjenama, osobito kada drugi plinovi ne mogu osigurati potrebne uvjete.
Helij se koristi i u raznim industrijama gdje njegova inertnost dolazi do izražaja
U zavarivanju služi kao zaštitni plin koji sprječava oksidaciju metala pri visokim temperaturama. U svemirskoj tehnologiji koristi se za testiranje raketnih gorivnih sustava zbog svoje stabilnosti i nemogućnosti da reagira s drugim tvarima. Također je važan za punjenje balona i zračnih brodova jer je puno lakši od zraka, ali i sigurniji od vodika koji je zapaljiv. U znanstvenim laboratorijima helij je često plin za stvaranje kontroliranih atmosfera u kojima se provode osjetljivi eksperimenti.
Zanimljivo je da helij ima jedinstveno ponašanje u tekućem stanju. Tako ispod određene temperature prelazi u stanje poznato kao superfluid, u kojem pokazuje nevjerojatna svojstva poput tečenja bez trenja i penjanja uz stijenke posuda. Ova neobična svojstva rezultiraju iz kvantne mehanike i čine tekući helij predmet fascinacije fizičara. Superfluidni helij omogućuje istraživanje temeljnih načela kvantne fizike i doprinosi razvoju novih znanstvenih teorija. Osim toga, helij u plinovitom stanju ima vrlo nisku gustoću te se zbog toga koristi u specijaliziranim respiratornim smjesama za ronjenje na velikim dubinama.
Unatoč svojoj korisnosti, helij je resurs koji se ne obnavlja i njegova dostupnost je ograničena. Zbog toga se često govori o “helijskoj krizi“, odnosno mogućem globalnom padu zaliha. Budući da se helij lako gubi u svemir kada dospije u atmosferu, jedini pouzdan izvor ostaje ekstrakcija iz Zemljine kore. Također, njegova važnost u medicini, istraživanjima i industriji potiče jačanje napora u racionalnijoj upotrebi i razvoju novih tehnologija za recikliranje. Ukratko, helij je ključan, ali i dragocjen element čija će uloga u znanosti i tehnologiji s vremenom postati još izraženija.
10 zanimljivosti o heliju:
- Helij je jedini element koji se ne može čvrsto zamrznuti na standardnom tlaku, čak ni na apsolutnoj nuli.
- Balon s helijem polako “pada” jer helij difuzijom prolazi kroz materijal balona.
- Sunčev spektar zamijetio ga je prije nego što ga je itko našao na Zemlji.
- Helij ima najniže vrelište od svih elemenata.
- Ljudski glas postaje “piskutav” nakon udisanja helija zbog promjene brzine zvuka, a ne zbog djelovanja na glasnice.
- Helij je drugi najlakši element u svemiru.
- U superfluidnom stanju može teći kroz mikroskopske pukotine koje bi za druge tekućine bile neprobojne.
- Naziv “helij” dolazi od grčke riječi “helios” ili “Sunce“.
- Služi kao medij u brzim hlađenjima ekstremno osjetljivih detektora i kvantnih računala.
- Zračni brodovi danas helijom zamjenjuju nekadašnji zapaljivi vodik.
