Άνοιγμα κυρίου μενού

Αλλαγές

187 bytes προστέθηκαν, πριν από 6 έτη
διορθ. εσωτ. συνδέσμων
Μια άγνωστη κίτρινη [[φάσμα|φασματική γραμμή]] ως στοιχειακή υπογραφή στο [[Ήλιος|ηλιακό φως]] παρατηρήθηκε κατά τη διάρκεια της [[ηλιακή έκλειφη|ηλιακής έκλειφης]] το [[1868]] από το [[Γαλλία|Γάλλο]] [[αστρονομία|αστρονόμο]] [[Τζουλς Ζανσέν]] (Jules Janssen). Ο Janssen χρεώθηκε την ανακάλυψη του ηλίου μαζί με το [[Νορμάν Λοκυέρ]] (Norman Lockyer), που παρατήρησε επίσης την ίδια έκλειψη και πρότεινε πρώτος ότι η φασματική αυτή γραμμή ήταν εξαιτίας ενός νέου (για την εποχή) στοιχείου, που ονόμασε «ήλιο». Το [[1903]], μεγάλα αποθέματα ηλίου βρέθηκαν σε πεδία [[φυσικό αέριο|φυσικού αερίου]] σε διάφορα μέρη των [[ΗΠΑ]]. που είναι ακόμη ο κύριος προμηθευτής του αερίου.
 
Το ήλιο χρησιμοποιήθηκε στα [[κρυογενικά]] (είναι η μεγαλύτερη χρήση του, που καταναλώνει περίπου το 1/4 της παραγωγής του) και η ψύξη [[μαγνήτης|μαγνητών]] [[υπεραγωγιμότητα|υπεραγωγιμότητας]], με ειδικότερη εμπορική εφαρμογή τους [[σσρωτής|σαρωτές MRI]]. Άλλες [[βιομηχανία|βιομηχανικές]] χρήσης του είναι ως αέριο συμπίεσης και καθαρισμού και ως μια προστατευτική ατμόσφαιρα για [[συγκόλληση με τόξο]] και διεργασίες όπως η ανάπτυξη [[κρύσταλλος|κρυστάλλων]] για την παραγωγή [[γκοφρέτα πυριτίου|γκοφρετών πυριτίου]], που μετρά για τη μισή από τη χρήση του. Υπάρχουν και οικονομικά ελάσσονονος σημασίας χρήσεις του, από τις οποίες οι πιο δημοφιλείς είναι ως ανυψωτικό αέριο για [[αερόστατο|αερόστατα]], [[Ζέπελιν (αερόπλοιο)|αερόπλοια]] και παιδικά μπαλόνια<ref>[http://www.photonics.com/Article.aspx?AID=35225 Helium: Up, Up and Away?] Melinda Rose, Photonics Spectra, Oct. 2008. Accessed Feb 27, 2010. For a more authoritative but older 1996 pie chart showing U.S. helium use by sector, showing much the same result, see the chart reproduced in "Applications" section of this article.</ref>. Όπως κάθε αέριο που έχει διαφορετική [[πυκνότητα]] από τη [[μέσος όρος|μέση]] του [[ατμόσφαιρα|ατμοσφαιρικού αέρα]], μια [[αναπνοή|εισπνοή]] μικρού όγκου του ηλίου από [[άνθρωπος|άνθρωπο]] έχει ως αποτέλεσμα την προσωρινή αλλάγή της [[συχνότητα|συχνότητας]] και της [[χροιά|χροιάς]] της φωνής του. Στην επιστημονική έρευνα, η συμπςειφορά των δύο (2) ρευστών φάσεων του <sup>4</sup>He, του ηλίου-I και του ηλίου-II, είναι σημαντική για τους ερευνητές της [[κβαντομηχαικήκβαντομηχανική|κβαντομηχαικής]] (και ειδικότερα για το [[φαινόμενο]] της [[υπερρευστότητα|υπερρευστότητας]]) και για όσους ψάχνουν για αποτελέσματα επίδρασης [[θερμοκρασία|θερμοκρασιών]] κοντά στο [[απόλυτο μηδέν]] πάνω στην [[ύλη]] (όπως είναι η υπεραγωγιμότητα).
 
== Ιστορία ==
[[Αρχείο:Helium spectrum.jpg|left|200px|thumb|Φασματικές γραμμές ηλίου στο ορατό τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος]]
Το ήλιο είναι το μοναδικό χημικό στοιχείο που ανακαλύφθηκε πρώτα έξω από τη Γη, πριν αποδειχθεί ότι υπάρχει και σε αυτήν.
Η πρώτη ένδειξη για την ύπαρξη του ηλίου παρατηρήθηκε στις 18 Αυγούστου του [[1868]] με τη μορφή μιας έντονη κίτρινης φασματικής γραμμής με [[μήκος κύματος]] 587,49 [[nm]] στο φάσμα απορρόφησης της χρωμόσφαιρας του [[Ήλιος|Ήλιου]] από τον Γάλλο αστρονόμο [[Τζουλς Ζανσέν]] (Jules Janssen) κατά τη διάρκεια της ολικής ηλιακής έκλειψης στο Γκουντούρ της [[Ινδία|Ινδίας]]<ref>Kochhar, R. K. (1991). "French astronomers in India during the 17th - 19th centuries". Journal of the British Astronomical Association 101 (2): 95–100. http://articles.adsabs.harvard.edu//full/1991JBAA..101...95K/0000100.000.html. Retrieved 2008-07-27.</ref><ref>Emsley, John (2001). Nature's Building Blocks. Oxford: Oxford University Press. pp. 175–179. ISBN 0-19-850341-5.</ref>. Η γραμμή αυτή βρίσκεται κοντά στις χαρακτηριστικές φασματικές γραμμές για το [[νάτριο]] και γι' αυτό αρχικά αποδόθηκε σ' αυτό το χημικό στοιχείο. Στις 20 Οκτωβρίου της ίδιας χρονιάς, ο Άγγλος αστρονόμος [[Νόρμαν Λόκυερ]] (Norman Lockyer) παρατήρησε επίσης την κίτρινη γραμμή στο ηλιακό φάσμα. Την ονόμασε D<sub>3</sub> γραμμή [[ΦραυχόφερΓιόζεφ φον Φράουνχοφερ|Φράουνοφερ]] (Fraunhofer), επειδή βρισκόταν κοντά στις αντίστοιχες D<sub>1</sub> και D<sub>2</sub> του [[νάτριο|νατρίου]]<ref>Clifford A. Hampel (1968). The Encyclopedia of the Chemical Elements. New York: Van Nostrand Reinhold. pp. 256-268. ISBN 0-442-15598-0.</ref>. Τελικά, όμως, κατέληξε ότι προέρχονταν από ένα άλλο (από το νάτριο) χημικό στοιχείο, που υπάρχει στον Ήλιο, αλλά ήταν άγνωστο (τότε) στη Γη. Ο Lockyer και ο Άγγλος χημικός [[Έντουαρντ Φράνκλαντ]] (Edward Frankland) ονόμασαν το νέο (για την εποχή) χημικό στοιχείο «ήλιο», από την ελληνική λέξη για τον Ήλιο<ref>Sir Norman Lockyer - discovery of the element that he named helium" Balloon Professional Magazine, 07 Aug 2009.</ref><ref>"Helium". Oxford English Dictionary. 2008. http://dictionary.oed.com/cgi/entry/50104457?. Retrieved 2008-07-20.</ref><ref>Thomson, W. (1872). Frankland and Lockyer find the yellow prominences to give a very decided bright line not far from D, but hitherto not identified with any terrestrial flame. It seems to indicate a new substance, which they propose to call Helium. Rep. Brit. Assoc. xcix.</ref>.
 
Στη συνέχεια η ίδια κίτρινη γραμμή παρατηρήθηκε από τον [[Παλμιέρι]] (L. Palmieri) το [[1881]] στο φάσμα αερίων ηφαιστειακής προέλευσης από τον [[Βεζούβιος|Βεζούβιο]]. Στις 26 Μαρτίου [[1895]] ο Βρετανός χημικός [[Ουίλιαμ Ράμσεϊ|Σερ Ουίλιαμ Ράμσεϊ]] (Sir William Ramsay) απομόνωσε ήλιο στη Γη, επεξεργαζόμενος δείγμα του ορυκτού [[κλεβείτης|κλεβείτη]] (μια ποικιλία του [[ουρανινίτης|ουρανινίτη]], που περιέχει τουλάχιστον 10% [[σπάνιες γαίες]]). Ο Ράμσεϊ αναζητούσε [[αργό]], αλλά διαχωρίζοντας το [[οξυγόνο]] και το [[άζωτο]] από τα αέρια που απελευθέρωσε με [[θειικό οξύ]], παρατήρησε κίτρινη φασματική γραμμή που ταίριαζε με την D<sub>3</sub> που είχε παρατηρηθεί στο ηλιακό φάσμα και είχε αποδοθεί στο χημικό στοιχείο ήλιο<ref>Clifford A. Hampel (1968). The Encyclopedia of the Chemical Elements. New York: Van Nostrand Reinhold. pp. 256-268. ISBN 0-442-15598-0.</ref><ref>Ramsay, William (1895). "On a Gas Showing the Spectrum of Helium, the Reputed Cause of D3 , One of the Lines in the Coronal Spectrum. Preliminary Note". Proceedings of the Royal Society of London 58: 65–67. doi:10.1098/rspl.1895.0006.</ref><ref>Ramsay, William (1895). "Helium, a Gaseous Constituent of Certain Minerals. Part I". Proceedings of the Royal Society of London 58: 80–89. doi:10.1098/rspl.1895.0010.</ref><ref> Ramsay, William (1895). "Helium, a Gaseous Constituent of Certain Minerals. Part II--". Proceedings of the Royal Society of London 59: 325–330. doi:10.1098/rspl.1895.0097.</ref>. Τα δείγματα αυτά πιστοποιήθηκαν ότι ήταν ήλιο από τους Lockyer και William Crookes (Βρετανός φυσικός). Η ανεξάρτητη αυτή απομόνωση του χημικού στοιχείου έδωσε την ευκαιρία να προσδιορισθεί η [[ατομική μάζα]] του χημικού στοιχείου<ref>Emsley, John (2001). Nature's Building Blocks. Oxford: Oxford University Press. pp. 175–179. ISBN 0-19-850341-5.</ref><ref>(German) Langlet, N. A. (1895). "Das Atomgewicht des Heliums" (in German). Zeitschrift für anorganische Chemie 10 (1): 289–292. doi:10.1002/zaac.18950100130.</ref><ref>Weaver, E.R. (1919). "Bibliography of Helium Literature". Industrial & Engineering Chemistry.</ref>. Το ήλιο επίσης απομονώθηκε από τον Αμερικανό [[Γεωχημεία|γεωχημικό]] [[Γοτΐλλιαμ Φράνσις Χίλλεμπραντ]] (William Francis Hillebrand) πριν από τον Ράμσεϊ, ο οποίος ανακάλυψε παράξενες φασματικές γραμμές σε δείγμα ορυκτού ουρανινίτη. Ο Hillebrand όμως απέδωσε αυτές τις φασματικές γραμμές στο άζωτο. Η συγχαρητήρια επιστολή του στον Ράμσεϊ προσφέρει μια ενδιαφέρουσα περίπτωση μιας σχεδόν ανακάλυψης που προηγήθηκε και μιας ανακάλυψης που ακολούθησε στην επιστήμη<ref>Munday, Pat (1999). John A. Garraty and Mark C. Carnes. ed. Biographical entry for W.F. Hillebrand (1853–1925), geochemist and US Bureau of Standards administrator in American National Biography. 10-11. Oxford University Press. pp. 808–9; pp. 227–8.</ref>. Η ουσιαστική διαφορά ήταν η επιπλέον διαδικασία διαχωρισμού από το [[άζωτο]] του Ράμσεϊ, που εμπόδισε τη λάθος ταύτιση της φασματικής γραμμής D<sub>3</sub>.
== Παραγωγή και χρήση ==
 
Μετά από μια επιχείρηση εξόρυξης [[πετρέλαιο|πετρελαίου]] το [[1903]] στο [[Ντέξτερ]], στο [[Κάνσας]] των [[ΗΠΑ]] εκλύθηκε ένας πίδακας από ένα αέριο που δεν καίγονταν. Ο [[Γεωλογία|γεωλόγος]] της Πολιτείας [[Έρασμους Χάβορθ]] (Erasmus Haworth) συνέλλεξε δείγματα αυτού του εκλυόμενου αερίου και τα πήρε μαζί του στο [[Πανεπιστήμιο του Κάσνσας]] στο [[Λαβρένς]], όπου με τη βοήθεια των [[Χημεία|χημικών]] [[Χάμιλτον Κάντυ]] (Hamilton Cady) και [[Νταίηβιντ ΜακΦάρλαντ]] (David McFarland), ανακάλυψαν ότι η σύνθεσή του κατ' όγκο ήταν 72% [[άζωτο]], 15% [[μεθάνιο]] (που καιγόταν μόνο με αρκετό καθαρό [[οξυγόνο]]), 1% [[υδρογόνο]] και 12% ένα άγνωστης ταυτότητας αέριο.<ref name="nbb">{{Cite book| author = Emsley, John| title = Nature's Building Blocks| publisher = Oxford University Press| year = 2001| location = Oxford| pages = 175–179| isbn = 0-19-850341-5}}</ref><ref>{{Cite journal|author = McFarland, D. F. |title = Composition of Gas from a Well at Dexter, Kan |volume = 19|pages = 60–62 |year = 1903 |accessdate=2008-07-22 |journal = Transactions of the Kansas Academy of Science |doi = 10.2307/3624173|jstor = 3624173}}</ref>. Μετά από πιο λεπτομερή [[χημική ανάλυση]] διαπίστωσαν ότι αυτό το αέριο αποτελούνταν από ήλιο, σε ποσσοστό 1,84%, κατ' όγκο, ως προς το αρχικό δείγμα.<ref>{{cite web|publisher=[[American Chemical Society]]|year=2004|url=http://acswebcontent.acs.org/landmarks/landmarks/helium/helium.html|title=The Discovery of Helium in Natural Gas|accessdate=2008-07-20}}</ref><ref>{{Cite journal|author = Cady, H.P. |coauthors = McFarland, D. F.|title = Helium in Natural Gas |journal = Science |volume = 24 |issue = 611|page = 344 |doi = 10.1126/science.24.611.344 |year = 1906 |pmid = 17772798}}</ref>. Αυτό το περιστατικό έδειξε ότι παρ' όλο που συνολικά το ήλιο είναι σπάνιο στη Γη, υπήρχε σε μεγάλα αποθέματα κάτω από τις [[Αμερικανικές Μεγάλες Πεδιάδες]], διαθέσιμο για εξόρυξη, ως παραπροϊόν του [[φυσικό αέριο|φυσικού αερίου]]<ref>{{Cite journal|author = Cady, H.P.; McFarland, D. F.|title = Helium in Kansas Natural Gas |journal = Transactions of the Kansas Academy of Science |volume = 20 |pages = 80–81 |year = 1906|accessdate=2008-07-20 |doi = 10.2307/3624645|jstor = 3624645}}</ref>. Τα μεγαλύτερα αποθέματα ηλίου βρίσκονταν στο [[Χιουστον]] και στα γύρω ρου πεδία φυσικού αερίου, στο Νοτιοδυτικό [[Κάνσας]] και σε παραφιάδες υουςτους στο [[Τέξας]] και την [[Οκλαχόμα]].
 
Με αυτόν τον τρόπο οι [[ΗΠΑ]] έγιναν η μεγαλύτερη προμηθεύτρια χώρα ηλίου παγκοσμίως. Ακολουθώντας μια πρόταση του [[Σαρ Ρίτσαρντ Θρέιφαλλ]] (Richard Threlfall), το [[Πολεμικό Ναυτικό των ΗΠΑ]] ανέλαβε τη χορηγία των μικρών πειραματικών [[εργοστάσιο|εργοστασίων]] ηλίου, κατά τον [[Α΄ Παγκόσμιος Πόλεμος|Α΄ Παγκόσμιο Πόλεμο]]. Ο στόχος ήταν να εφοφιάζει τα προπετάσματα [[αερόστατο|αεροστάτων]] με το μη αναφλέξιμο ήλιο, που όμως ήταν κι αυτό ελαφρύτερο από τον [[ατμόσφαιρα|ατμοσφαιρικό αέρα]]. Συνολικά παρήχθηκαν 5.700 m<sup>3</sup> ηλίου καθαροτητας 92% από αυτό το πρόγραμμα, αν και προηγουμένως λαμβάνονταπό λγότερο 1 m<sup>3</sup> <ref name=enc>{{Cite book|title= The Encyclopedia of the Chemical Elements |pages =256–268 |author = Clifford A. Hampel |location=New York |isbn = 0-442-15598-0 |year = 1968 |publisher =Van Nostrand Reinhold}}</ref>. Καποιες ποσότητες από αυτό το ήλιο χρησιμοποιήθηλε γοα να γεμιστεί το πρώτο πσγκοσμίωε [[αερόπλοιο]], το C-7 του Πολεμικού Ναυτικού των ΗΠΑ., που πραγματοποίησε το παρθενικό του ταξείδι από το [[Χάμπτον Ρόαντς]] της [[ΒιρτζίνιοΒιρτζίνια]] στο [[Μπόλλιγκ Φιελντ]] της [[Πολιτεία Ουάσινκτον|Πολιτείας Ουάσιγκτον]], την 1<sup>η</sup> Δεκεμβρίου του [[1921]]<ref>{{Cite book|editor=Emme, Eugene M. comp. |title=Aeronautics and Astronautics: An American Chronology of Science and Technology in the Exploration of Space, 1915–1960 |year=1961 |pages=11–19 |chapter=Aeronautics and Astronautics Chronology, 1920–1924 |chapterurl=http://www.hq.nasa.gov/office/pao/History/Timeline/1920-24.html |publisher=[[NASA]] |location=Washington, D.C. |accessdate=2008-07-20}}</ref>.
 
Παρόλο που η διαδικασία εξόρυξης και απομόνωσης, χρησιμοποιώντας τεχνικές χαμηλής [[θερμοκρασία|θερμοκρασίας]] [[υγροποίηση]] αερίων, δεν είχε αναπτυχθεί σημαντικά κατά τη διάρκεια του Α΄Παγκοσμίου Πόλέμου, η παραγωγή του αερίου συνεχίστηκε. Το ήλιο χρησιμοποιήθηκε τότε ως ανυψωτικό αέριο για τα ελαφρύτερα από τον αέρα [[αεροσκάφος|αεροσκάφη]], δηλαδή τα διαφόρων τύπων και χρήσεων αεροστάτων και αεροπλοίων. Η ζήτηση του αερίου γι' αυτήν τη χρήση αυξήθηκε επίσης και κατά το [[Β΄ Παγκόσμιος Πόλεμος|Β΄ Παγκόσμιο Πόλεμο]], αλλά άρχησε να αυξάνεται η ζήυησή του και για προστασία από [[ηλεκτροσυγκόληση|ηλεκτροσυγκόλησης με τόξο]]. Το [[φασματόμετρο μάζας|φασματόμετρο μάζας ηλίου]] ήταν ακόμη ζωτικό για το [[Σχέδιο Μανχάταν|Πρόγραμμα Μανχάταν]], για την ανάπτυξη της [[πυρηνικήΑτομική βόμβα|πυρηνικής βόμβας]] από τις ΗΠΑ<ref>{{Cite book|chapter=Leak Detection|author=Hilleret, N.|publisher=[[CERN]]|title=CERN Accelerator School, vacuum technology: proceedings: Scanticon Conference Centre, Snekersten, Denmark, 28 May&nbsp;– 3 June 1999 |editor=S. Turner |location=Geneva, Switzerland|url=http://doc.cern.ch/yellowrep/1999/99-05/p203.pdf |format=PDF| year=1999 |pages=203–212 |quote=At the origin of the helium leak detection method was the Manhattan Project and the unprecedented leak-tightness requirements needed by the uranium enrichment plants. The required sensitivity needed for the leak checking led to the choice of a mass spectrometer designed by Dr. A.O.C. Nier tuned on the helium mass.}}</ref>.
 
Η Κυβέρνηση των ΗΠΑ δημιούργησε το «[[Εθνικό Απόθεμα Ηλίου των ΗΠΑ]]» (National Helium Reserve) το [[1925]] στο [[Αμαρίλο]] του [[Τέξας]] με στόχο να εξασφαλίζει την προμήθεια ηλίου για τα πολεμικά αερόπλοια της χώρας σε περίπτωση [[πόλεμος|πολέμου]] και για τα πολιτικά αερόπλοια, σε κατάσταση ειρήνης<ref name=enc/>. Εξαιτίας του στρατιωτικού [[εμπάργκο]] των ΗΠΑ κατά της [[Γερμανία|Γερμανίας]], η τελευταία είχε έλλειψη σε προμήθειες ηλίου κατά το Β΄ Παγκόσμιο Πόλεμο, με αποτέλεσμα το αερόπλοιο [[αερλοπλοιο LZ 129 Χίντενμπουργκ]] να αναγκαστεί να χρησιμοποιήσει [[υδρογονουδρογόνο]] ως ανυψωτικό αέριο. Η ζήτηση του ηλίου μετά το Β΄ Παγκόσμιο Πόλεμο αποκλιμακώθηκε προσωρινά, αλλά η ύπαρξη του Εθνικού Αποθέματος Ηλίου των ΗΠΑ επεκτάθηκε μέχρι τη δεκαετία του [[1950]], για να εξασφαλίσει, αυτήν τη φορά, την προμήθεια ηλίου για την ψύξη [[πύραυλος|πυραύλων]] που χρησιμοποιούσαν ζεύγος υδρογόνου και οξυγόνου (ως καύσιμο και [[οξειδωτικό]]), κατά τον [[Αγώνας Κατάκτησης του Διαστήματος|Αγώνα Κατάκτησης του Διαστήματος]] και τον [[Ψυχρός Πόλεεμοςπόλεμος|Ψυχρό Πόλεμο]], γενικότερα. Η ζήτηση του ηλίου στις ΗΠΑ το [[1965]] έφτασε το οκταπλάσιο της κορύφωσης της ζήτησής του, κατά την πολεμική περίοδο<ref>{{Cite journal| doi = 10.2307/3627447| author = Williamson, John G.| title = Energy for Kansas| journal = Transactions of the Kansas Academy of Science| volume = 71| issue = 4| pages = 432–438| publisher = Kansas Academy of Science|year =1968| accessdate = 2008-07-27| jstor = 3627447}}</ref>.
 
Μετά την «Τροποποίηση των πράξεων για το ήλιο του 1960» (Helium Acts Amendments of 1960, Public Law 86–777), το [[Γραφείο των ΗΠΑ για τα ορυχεία]] (U.S. Bureau of Mines, ένας [[Δημόσιος Οργανισμός]] των ΗΠΑ) αδειοδότησε την κατασκευή πέντε (5) ιδιωτικών εργοστασίων παραγωγής ηλίου από φυσικό αέριο. Γι' αυτό το πρόγραμμα «διατήρησης του ηλίου», το παραπάνω Γραφείο δημιούργησε ένα δίκτυο σωλήνων μεταφοράς του αερίου, συνολικού μήκους 684 km, από το [[Μπάστον]] του [[Κάνσας]], για να συνδέσει τα παραπάνω αναφερόμενα εργοσάσια με το μερικώς εξαντλημένο καρατικό πεδίο αερίων στο Κλίφφσάιντ (Cliffside gas field), κοντά σρο Αμαρίλο του Τέξας. Ένα [[μείγμα]] ηλίου - [[άζωτο|αζώτου]] αποθηκεύθηκε εκεί, ως απόθεμα ανάγκης, οπότε το ήλιο θα καθαρίζονταν περισσότερο από το άζωτο<ref>{{Cite journal|journal = Federal Register|date = 2005-10-06|volume = 70|issue = 193|page = 58464|url = http://edocket.access.gpo.gov/2005/pdf/05-20084.pdf|format=PDF| title = Conservation Helium Sale |accessdate=2008-07-20}}</ref>.
 
Μέχρι το [[1995]], συνολικά 1.000.000.000 m<sup>3</sup> του αερίου είχαν συλλεχθεί και αποθεματοποιηθεί, με κόστος 1.400.000.000 $ (ΗΠΑ), οδηγώντας το [[Κογκρέσο των Ηνωμένων Πολιτειών|Κογκρέσσο των ΗΠΑ]] το [[1966]] σε ψήφισμα τερματισμού του προγράμματος αποθεματοποίησης<ref name="nbb"/><ref name="stwertka">Stwertka, Albert (1998). ''Guide to the Elements: Revised Edition''. New York; Oxford University Press, p. 24. ISBN 0-19-512708-0</ref>. Το σχετικο ψήφισμα ονομάστηκε «Πράξη για την Αποθεματοποίηση του Ηλίου του 1996» (Helium Privatization Act of 1996, Public Law 104–273)<ref>Helium Privatization Act of 1996 {{USPL|104|273}}</ref> δίνοντας εντολή στο [[Υπουργείο Εσωτερικών ΗΠΑ]] (Department of the Interior) να αδειάσει το απόθεμα μέχρι το [[2005]]<ref>{{cite web| url = http://www.nap.edu/openbook/0309070384/html/index.html|title = Executive Summary |publisher = nap.edu |accessdate=2008-07-20}}</ref>.
 
Το ήλιο που παράγονταν μεταξύ του [[1930]] και του [[1945]] ήταν περίπου 98,3% καθαρό ήλιο και το υπόλοιπο άζωτο και ήταν ικανοποιητικό ανυψωτικό για τα αερόπλοια. Από το [[1945]], άρχησε να παράγεται μια (σχετικά) μικρή ποσότητα ηλίου με καθαρότητα 99,9%, για τη χρήση προστασίας κατά την ηλεκτροσυγκόλληση με τόξο. Μέχρι το [[1949]], έγιναν διαθέσιμτς για εμπορική χρήση ποσότητες ηλίου «βαθμού καθαρότητας Α», δηλαδή 99,95%<ref>{{Cite book|publisher=Bureau of Mines / Minerals yearbook 1949|year=1951|author=Mullins, P.V.; Goodling, R. M.| title = Helium|pages = 599–602 |url = http://digicoll.library.wisc.edu/cgi-bin/EcoNatRes/EcoNatRes-idx?type=div&did=ECONATRES.MINYB1949.PVMULLINS&isize=text|accessdate=2008-07-20}}</ref>.
==== Το ήλιο και η κβαντομηχανική ====
 
Από τη σκοπιά της [[κβαντομηχανική|κβαντομηχανικής]], το ήλιο έχει το δεύτερο απλούστερο άτομο που υπάρχει, μετά το άτομο του [[υδρογόνο|υδρογόνου]]. Το άτομο του ηλίου αποτελείται από δύο (2) [[ηλεκτρόνιο|ηλεκτρόνια]] σε [[ατομικό τροχιακό|ατομικά τροχιακά]] που περικυκλώνουν έναν πυρήνα που αποτελείται από επίσης δύο (2) [[πρωτόνιο|πρωτόνια]] και δύο (2) [[νετρόνιο|νετρόνια]]. Όπως στη [[Κλασική μηχανική|Νευτώνια Μηχανική]], κανένα σύστημα που περιέχει περισσότερα από δύο (2) σωματίδια δεν μπορεί να επιλυθεί με ακριβή αναλυτική μαθηματική προσέγγιση (δείτε [[σύστημα τριών σωμάτων]]). Το άτομο του ηλίου δεν αποτελεί εξαίρεση α' αυτόν τον κανόνα. Έτσι, απαιτούνται αριθμητικές μαθηματικές μέθοδοι, ακόμη και αν το σύστημα του ατόμου του ηλίου περιέχει μόνο έναν πυρήνα και δύο (2) ηλεκτρόνια. Τέτοιες μέθοδοι υπολογιστικής χημείας χρειάζεται να χρησιμοποιηθούν γι να σχηματίσουν την κβαντομηχανική εικόνα της περιφοράς των ηλεκτρονίων με μια ακρίβεια εντός του 2% από την ορθή τιμή της, με λίγα υπολογιστικά βήματα<ref>{{Cite news|url=http://www.sjsu.edu/faculty/watkins/helium.htm|author=Watkins, Thayer|publisher=San Jose State University|title=The Old Quantum Physics of Niels Bohr and the Spectrum of Helium: A Modified Version of the Bohr Model}}</ref>.
Σε μια τέτοια μοντέλα έχει διαπιστωθεί ότι κάθε ηλεκτρόνιο του ηλίου εμποδίζει μερικά την έλξη του πυρήνα να δράσει πάνω στο άλλο, ώστε η «αποτελεσματική πυρηνική έλξη» '''Z''', σε κάθε ηλεκτρόνιο να είναι περίπου 1,69 πυρηνικές μονάδες και όχι 2,00, όπως θα ήταν στο μοντέλο του κατιόντος ηλίου (He<sup>+</sup>).
 
7.491

επεξεργασίες