Človek pozná hélium už 150 rokov

18.08.2018 Celý región

Paríž/Bratislava 18. augusta (TASR) - Pri zatmení slnka 18. augusta 1868 skúmal francúzsky astronóm Pierre Janssen spektrum koróny, teda slnečnej atmosféry. Pri pozorovaní na území dnešnej Indie objavil neznáme žlté spektrálne čiary, ktoré priradil k dovtedy neznámemu chemickému prvku. Nezávisle na Janssenovi sledoval tento jav aj jeho britský kolega Joseph Norman Lockyer. Novému chemickému prvku dal názov hélium podľa gréckeho boha slnka Hélia.

Nasledovali ďalšie pozorovania a pokusy vyrobiť hélium v dostatočnom množstve. V roku 1895 to dokázal britský chemik William Ramsay a tiež dvojica Švédov Per Theodor Cleve a jeho žiak Nils Abraham Langlet. Všetci traja sa považujú za objaviteľov hélia v pozemskej hmote.

Hélium je druhým najrozšírenejším prvkom vo vesmíre po vodíku. Tvorí asi štvrtinu hmoty v okolitom pozorovateľnom vesmírnom priestore. Dôvodom je fakt, že má po vodíku druhú najjednoduchšiu štruktúru. Za vodíkom, ktorého atóm obsahuje jeden protón, jeden neutrón a jeden elektrón, nasleduje v periodickej tabuľke prvkov práve hélium s dvoma protónmi, dvoma neutrónmi a dvoma elektrónmi.

Pri termonukleárnych reakciách (fúziách) vo vnútri hviezd sa jadrá vodíka zlučujú na jadrá hélia, pričom sa uvoľňuje obrovské množstvo energie, ktorú hviezdy vyžarujú. Práve táto reakcia sa považuje za základný energetický zdroj vesmíru, teda aj Zeme.

Už v roku 1907 sa tiež podarilo dokázať, že alfa častice rádioaktívneho žiarenia sú vlastne jadrami hélia (dva protóny plus dva neutróny).

V pozemskej atmosfére je hélia pomerne málo, iba 0,000524 objemového percenta. Navyše hélium, pretože je ľahkým plynom, z atmosféry uniká do medziplanetárneho priestoru. Vo výraznejšom množstve – asi 9 percent – ho obsahuje zemný plyn. Práve ťažbou zemného plynu sa hélium získava v USA už od roku 1917.

Vlastnosti hélia sú veľmi zaujímavé. Je to plyn bez farby, chuti a zápachu. Dva elektróny v obale jeho atómu predstavujú veľmi stabilnú štruktúru, takže hélium takmer vôbec nereaguje s inými prvkami a nevytvára zlúčeniny – je to tzv. inertný plyn.

Zo všetkých známych látok má najnižší bod varu. Skvapalní sa až pri ochladení na -268,93 °C (teda 4,22 Kelvina). Pri normálnom tlaku ostáva hélium kvapalné až po absolútnu nulu. V tuhom stave sa dá získať len pri zvýšenom tlaku a extrémne nízkych teplotách. Pri teplote pod 2,1768 K je hélium supratekuté, čo znamená, že preteká po predmetoch bez trenia. Tekuté hélium má vynikajúci tepelnú vodivosť.

Práve tieto zvláštne vlastnosti predurčujú hélium na výskum aj praktické využitie v oblastiach supravodivosti a supratekutosti. Keďže dobre vedie elektrický prúd, používa sa v svetelných výbojkách, jeho svetlo má žltú farbu.

Héliom sa napĺňali balóny i vzducholode. A známa je jeho kuriózna vlastnosť – ak sa človek nadýchne hélia napríklad aj z balónika, jeho hlas získa na istý čas tenké a vysoké zafarbenie. Je to spôsobené opäť fyzikálnym faktom, že sa v héliu šíri zvuk tri razy rýchlejšie, než vo vzduchu, čo sa po vdýchnutí nakrátko prejaví aj v dýchacích cestách.

Zatmenie slnka 18. augusta 1868, pri ktorom bolo hélium objavené, trvalo 6 minút a 47 sekúnd. Nazýva sa tiež Zatmením siamského kráľa, pretože jeho dĺžku aj miesta, odkiaľ bude pozorovateľné, s obdivuhodnou presnosťou vyrátal osvietený siamský panovník Mongkut (1804-1868). Sám však po pozorovaní v komármi zamorenom teréne ochorel na maláriu a zomrel presne dva mesiace po zatmení, 18. októbra 1868.
 

Vyberte región