Войти
Гелий (от греч. : ἥλιος, романизированный : Гелиос, лит. 'Солнце') - это химический элемент с символом Heи атомным номером 2. Это бесцветный, без запаха, без вкуса, нетоксичный инертный, одноатомный газ, первая в группе благородных газов в таблица Менделеева. Его точка кипения является самой низкой среди всех элементов. Гелий является вторым по легкости и вторым по содержанию Номер в наблюдаемой вселенной (водород является самым легким и наиболее распространенным элементом). Он составляет около 24% от общей элементарной массы, чем в 12 размах всех более тяжелых элементов взятых вместе. Его численность аналогична этой как в Солнце, так и в Юпитере. Это происходит из-за очень высокой энергии связи ядра (на нуклон ) гелия-4 по отношению к следующему трем элементам после гелия. Эта энергия связи гелия-4 также объясняет, почему он является продуктом как ядерный синтез, так и радиоактивного распада. Большая часть гелия во Вселенной - это гелий-4, подавляющее большинство которого образовалось во время Большого взрыва. Большое количество нового гелия путем ядерного химического синтеза в звезда.
Гелий назван в честь греческого Титана Солнца, Гелиос. Впервые он был обнаружен как неизвестная желтая спектральная линия в солнечном свете во время солнечного затмения в 1868 Жоржем Райе, капитаном CT Хейгом, Норман Р. Погсон и лейтенант Джон Гершель, что подтвердил французский астроном Жюль Янссен. Янссену часто приписывают появление элемента вместе с Норманом Локьером. Янссен зарегистрировал спектральную линию гелия во время солнечного затмения 1868 года, а Локьер наблюдал ее из Великобритании. Локьер был первым, кто предположил, что эта линия связана с новым, который он назвал. Формальное открытие элемента было сделано в 1895 году двумя шведскими химиками, Пер Теодором Клеве и Нильсом Абрахамом Ланглетом, которые появились гелий. происходящий из урановой руды, клевеита, который теперь рассматривается как отдельный вид минералов, а как разновидность уранинита. В 1903 году большие запасы гелия были обнаружены на месторождения природного газа в некоторых частях США, которые сегодня являются крупнейшим поставщиком газа.
Жидкий гелий используется в криогенике (его самое крупное разовое применение, поглощающее около четверти продукции), особенно в охлаждении сверхпроводящих магнитов, при этом Основное коммерческое применение - сканеры МРТ. Другое промышленное использование гелия - в качестве газа для повышения давления и продувки, в качестве защитной атмосферы при дуговой сварке и в процессе такихах, как выращивание кристаллов для изготовления кремниевых пластин - составляет половину газа. произведено. Хорошо известное, но незначительное применение - подъемный газ в аэростатах и дирижаблях. Как и в случае с любым газом, плотность которого отличается от плотности воздуха, вдыхание небольшого количества гелия временно изменяет тембр и качество человеческие голоса. В научных исследованиях поведения двух жидких фаз гелия-4 (гелий I и гелий II) для исследователей, изучающих квантовую механику (в частности свойства сверхтекучести ) и для тех, кто изучает такие свойства, как сверхпроводимость, проявляющая в материи около абсолютного нуля.
На Земле это относительно редко - 5,2 ppm по объему в атмосфере. Большая часть земного гелия, присутствующего сегодня на Земле, образует в результате естественного радиоактивного распада тяжелых радиоактивных элементов (торий и уран, хотя есть и другие примеры), поскольку альфа-частицы, испускаемые такими распадами, состоят из ядер гелия-4 . Этот радиогенный гелий улавливается таким газом в способностих до 7% по объему, из он извлекается в промышленных масштабах с помощью процесса низкотемпературного разделения, называемого фракционной перегонкой. Раньше считалось, что земной гелий - не обновляемый ресурс, потому что, попав в атмосферу, он быстро улетает в космос - считался все более дефицитным. Недавние исследования показывают, что гелий, образовавшийся под землей в результате радиоактивного распада, может накапливаться в запасах природного газа в большем, чем ожидалось, количествах, в некоторых случаях из-за вулканической активности.
Первое свидетельство наличия гелия было обнаружено 18 августа 1868 года. в виде ярко-желтой линии с длиной волны , равной 587,49 нм, в спектре хромосферы Солнца. Линия была обнаружена французским астрономом Жюлем Янссеном во время полного солнечного затмения в Гунтуре, Индия. Первоначально предполагалось, что эта линия - натрий. 20 октября того же года английский астроном Норман Локьер наблюдал желтую линию в солнечном спектре, которую он назвал D 3, потому что она находилась вблизи известного D 1 и D 2линия Фраунгофера линии натрия. Он пришел к выводу, что это было введено в систему Солнца, неизвестным на Земле. Локьер и английский химик Эдвард Франкленд назвали элемент греческим словом, обозначающим Солнце, λιος (helios ).
Спектральные линии гелия В 1881 году итальянский физик Луиджи Пальмиери впервые обнаружил гелий на Земле по его спектральной линии D 3, когда он проанализировал материал, который был сублимирован во время недавнего извержения Везувия.
Сэр Уильям Рамзи, открывший земной гелий 
Образец клевеита, из которого Рамзи впервые очистил гелий. 26 марта 1895 года шотландский химик сэр Уильям Рамзи, выделил гелий на Земле путем обработки минерала клевеита (разновидность уранинита, содержащего не менее 10% редкоземельных элементов ) минеральными кислотами. Рамзи искал аргон, но после отделения азота и кислород от газа, выделенного серной кислотой, он заметил ярко-желтая линия, которая соответствует линии D 3, наблюдаемой i в спектре Солнца. Эти образцы были идентифицированы как гелий Локьер и британский физик Уильям Крукс. Он независимо был выделен из клевеита в том же году химиками Пер Теодором Клеве и Авраамом Ланглетом в Уппсале, Швеция, которые собрали достаточно газа, чтобы точно определить его атомный вес. Гелий был также изолирован американским геохимиком Уильямом Фрэнсисом Хиллебрандом до открытия Рамзи, когда он заметил необычные спектральные линии во время тестирования образца минерала уранинита. Однако Хиллебранд приписал эти линии азоту. Его поздравительное письмо Рамзи представляет собой интересный случай открытия и почти открытия в науке.
В 1907 году Эрнест Резерфорд и Томас Ройдс действали, что альфа-частицы уступают ядро гелия , позволяя частицам проникать через тонкую стеклянную стенку откачанной трубки, чтобы изучить новый спектр газа внутри. В 1908 году голландский физик Хайке Камерлинг-Оннес впервые сжижил гелий путем охлаждения газа до менее 5 К (-268,15 ° C; -450,67 ° F). Он укрепил его, увеличив температуру, но ему это не удалось, потому что гелий не затвердевает при атмосферном давлении. Ученик Оннеса Виллем Хендрик Кизом в конце концов смог отвердить 1 см гелия в 1926 году, применив дополнительное внешнее давление.
В 1913 году Нильс Бор опубликовал свою «трилогию» "об атомной структуре, которая включает пересмотр ряда Пикеринга - Фаулера как центрального доказательства его поддержки модели атома. Эта серия названа в честь Эдварда Чарльза Пикеринга, который в 1896 году опубликовал наблюдения ранее неизвестных линий в спектре звезды ζ Puppis (теперь известно, что они встречаются у Wolf –Райет и другие горячие звезды). Пикеринг приписал наблюдение (линии 4551, 5411 и 10123 Å ) новой формы водорода с полуцелыми уровнями перехода. В 1912 году Альфреду Фаулеру не удалось получить соответствующие линии из водородно-гелиевой смеси, и он поддержал вывод Пикеринга об их происхождении. спектральные линии к ионизированному гелию, Он. «спектроскописты окончательно перевели [серию Пикеринга - Фаулера] [с водорода] на гелий». Теоретическая работа Бора над серией Пикеринга необходимость пересмотра проблем, которые, кажется, уже были решены в рамках классических теорий », и дала важное подтверждение его атомной теории.
В 1938 году русский физик Петр Леонидович Капица обнаружил, что гелий-4 почти не имеет вязкости при температурех около абсолютного нуля, это явление теперь называется сверхтекучестью.. Это явление связано с конденсацией Бозе - Эйнштейна. В 1972 году то же самое явление наблюдалось в гелии-3, но при температурех намного более близких к абсолютному нулю, американскими физиками Дугласом Д. Ошероффом, Дэвидом М. Ли и Роберт С. Ричардсон. Считается, что явление в гелии-3 связано со спариванием гелий-3 фермионов с образованием бозонов, по аналогии с куперовскими парами электронов, производящими сверхпроводимость.
, обозначающий массивную находку гелия около Декстера, Канзас После бурения нефтяных скважин в 1903 году в Декстере, штат Канзас, был обнаружен газовый гейзер, чтобы не гореть, геолог штата Канзас Эразм Хаворт собрал образцы выходящего газа и доставил их обратно в Канзасский университет в Лоуренсе, где с помощью химиков Гамильтон Кэди и Дэвид Макфарланд, он обнаружил, что газ состоит по объему из 72% азота, 15% метана (процент горючего только при достаточном количестве кислорода), 1% водород и 12% неидентифицируемый газ. При исследовании Кэди и Макфарланд обнаружено 1,84% пробы газа составлял гелий. Это показало, что, несмотря на его общую редкость на Земле, гелий был сконцентрирован в больших количествах под Американскими Великими равнинами, доступным для добычи в качестве побочного продукта природного газа.
. Это может стать Соединенным Штатам ведущий мировой мировой гелия. По предложению сэра Ричарда Трелфола, ВМС США спонсировали три небольших экспериментальных гелиевых заводов во время Первой мировой войны. Целью было поставить аэростатов заградительного огня с негорючий газ легче воздуха. Всего в рамках программы было произведено 5700 м3 (200000 куб. Футов) 92% гелия, хотя ранее было получено менее кубического метра газа. Часть этого газа была в первом в мире дирижабле, наполненном гелием, дирижабле C-класса C-7 ВМС США, который совершил свой первый рейс с Hampton Roads, штат Вирджиния, в Боллинг Филд в Вашингтоне, округ Колумбия, 1 декабря 1921 года, почти за два года до появления ВМФ первого жесткого дирижабля, наполненного гелием, Военно-морской авиазавод, построенный USS Shenandoah, полетел в сентябре 1923 года.
Хотя процесс экстракции с использованием низкотемпературного сжижения газа не был разработан вовремя, чтобы стать значимым во время Первой мировой войны, производство продолжалось. Гелий в основном использовался в качестве подъемного газа на кораблях легче воздуха. Во время Второй мировой войны спрос на гелий для подъемного газа и для сварки в среде защитной дуги увеличился. гелиевый масс-спектрометр также был жизненно необходим для создания атомной бомбы Манхэттенский проект.
Правительство Соединенных Штатов учредило Национальный гелиевый заповедник в 1925 г., г. Амарилло, Техас, с целью поставки военных дирижаблей во время войны и коммерческих дирижаблей вное время. Из-за Закона о гелии 1925 года, который в то время была монополия на производство США, вместе с непомерно высокой стоимостью газа, Гинденбург, например все немецкие цеппелины были вынуждены использовать водород в качестве подъемного газа. Рынок гелия после Второй мировой войны был в упадке, но в 1950-х годах его запас был расширен, чтобы обеспечить поставку жидкого гелия в качестве охлаждающей жидкости для создания кислородно-водородного ракетного топлива (среди прочего) во время космической гонки и холодной войны. Использование гелия в Соединенных Штатах в 1965 г. более чем в восемь раз превышало пиковое потребление во время войны.
После «поправок к законам о гелию 1960 г.» (публичный закон 86–777) США Горное бюро организовало пять частных заводов по извлечению гелия из природного газа. Для этой программы сохранения гелия Бюро построило трубопровод протяженностью 425 миль (684 км) от Буштона, штат Канзас, чтобы соединить эти заводы с частично истощенным государственным газовым месторождением Клиффсайд недалеко от Амарилло, штат Техас. Эта гелий-азотная смесь закачивалась и хранилась на газовом месторождении Клиффсайд до тех пор, пока не потребовалось, после чего она была подвергнута дальнейшей очистке.
К 1995 году было собрано миллиард кубометров газа, а резерв составил 1,4 доллара США. миллиардов долларов, что побудило Конгресс Соединенных Штатов в 1996 году постепенно ликвидировать резерв. В результате принятый Закон о приватизации гелия от 1996 года (публичный закон 104–273) предписал Министерству внутренних дел США опустошить запасы, начиная с 2005 года.
Гелий, произведенный между 1930 и 1945 годами, имел чистоту около 98,3% (2% азота), что было достаточно для дирижаблей. В 1945 году для сварки было произведено небольшое количество гелия 99,9%. К 1949 году коммерческие количества гелия Grade A 99,95% были доступны.
В течение многих лет Соединенные Штаты производили более 90% коммерческого гелия в мире, в то время как экстракционные заводыв Канаде, Польше, России производили а остальные произвели другие народы. В середине 1990-х годов начал работу новый завод в Арзеве, Алжир, производящий 17 миллионов кубических метров (600 миллионов кубических футов), с объемом производства, достаточным для удовлетворения всех потребностей Европы. Между тем, к 2000 году потребление гелия в США выросло до более чем 15 миллионов кг в год. В 2004–2006 годах были построены дополнительные заводы в Рас-Лаффан, Катар и Скикда, Алжир. Алжир быстро вторым по величине стал гелия. За это время увеличилось как потребление гелия, так и затраты на его производство. С 2002 по 2007 год цены на гелий выросли вдвое.
По состоянию на 2012 год на Национальный запас гелия США приходилось 30 процентов мирового гелия. Ожидалось, что в 2018 году в резерве закончится гелий. Несмотря на это, законопроект, внесенный в Сенат США, разрешит запасу продолжать продажу газа. Другие крупные запасы находились в Hugoton в Канзасе, США, а также в близлежащих газовых месторождениях Канзаса и panhandles в Техас и Оклахома. Новые заводы по производству гелия открылись в 2012 году в Катаре, России и американском штате Вайоминг, но не ожидалось, что они уменьшат дефицит.
В 2013 году в Катаре была запущена крупнейшая в мире установка по производству гелия, дипломатический кризис в Катаре в 2017 году серьезно повлиял на производство гелия. 2014 год был признан годом переизбытка гелиевого бизнеса после нескольких лет известного дефицита. Nasdaq сообщил (2015), что для Air Products, международная корпорация, которая продает газы для промышленного использования, объемы гелия остаются под экономическим давлением из-за ограничений, связанных с поставками сырья.
Атом гелия. Изображены ро (розовый) и распределение ядра облака (черный). Ядро (вверху справа) в гелии-4 на самом деле сферически симметрично и очень похоже на электронное облако, хотя для более сложных ядер это не всегда так. В перспективе Согласно квантовой механике, гелий - второй простейший атом для моделирования после атома водорода. Гелий состоит из двух электронов на атомных орбиталях, окружающих ядро, содержащихее два протона и (обычно) два нейтрона. Как и в механике Ньютона, никакая система, состоящая из более чем двух частиц, может быть решена с помощью точного аналитического математического подхода (см. задача трех тел ), и гелий не является исключением. Таким образом, требуются численно-математические методы даже для решения системы одного ядра и двух электронов. Такие методы вычислительной химии использовались для создания квантово-механической картины связывания электронов гелия, которая имеет точность в пределах < 2% of the correct value, in a few computational steps. Such models show that each electron in helium partly screens the nucleus from the other, so that the effective nuclear charge Z which each electron sees, is about 1.69 units, not the 2 charges of a classic "bare" helium nucleus.
Ядро атома гелия -4 идентично альфа-частице. Эксперименты по высокоэнергетическому рассеянию электронов показывают, что его заряд экспоненциально уменьшается от максимума в центральной точке, точно так же, как плотность заряда собственного электронного облака гелия. Эта симметрия отражает эти схожую физическую основу: пара нейтронов и пара протонов в ядре гелия подчиняются тем же квантово-механическим правилам, что и пара электронов гелия (хотя ядерные частицы подвержены другому потенциалу ядерной связи), так что все фермионы полностью занимают орбитали попарно, ни один из них не обладает орбитальным угловым моментом, и каждый компенсирует собственный спин другой. Добавление еще одной из этих частиц потребовало бы углового момента и высвободило бы значительно меньше энергии (фактически, ни одно ядро с пятью нуклонами не является стабильным). Таким образом, такое расположение энергетически устойчиво для всех этих частиц, и эта стабильность обеспечивает многие важные факты, касающиеся гелия в природе.
Например, приводит к самой низкой температуре плавления и кипения из всех, что приводит к самой низкой температуре плавления и кипения из всех. элементы.
Подобным образом особая энергетическая стабильность гелия-4, вызванная аналогичными эффектами, объясняет легкость образования гелия-4 в атомных реакциях, которые включают либо испускание тяжелых частиц, либо синтез. Некоторое количество стабильного гелия-3 (2 протона и 1 нейтрон) образуется в реакции синтеза водорода, но это очень малая часть по сравнению с очень подходящим гелием-4.
Энергия связи на нуклон обычных изотопов. Энергия связи, приходящаяся на одну частьцу гелия-4, значительно больше, чем у всех соседних нуклидов. Необычная стабильность ядра гелия-4 также важна с космологической точки зрения : она объясняет тот факт, что в первые несколько минут после Большого взрыва, когда «суп» из свободных протонов и нейтронов, который был установлен в ядерном ядре 6: 1, ядерное связывание стало возможным, почти все первые составные атомные ядра образовали новое ядро гелия-4. Связывание гелия-4 было прочным, что образование гелия-4 потребляло почти все свободные нейтроны за несколько минут, прежде чем они могли бета-распадом, а также оставить мало для образования более тяжелых элементов, таких как литий, бериллий или бор. Ядерная связь гелия-4 на нуклон сильнее, чем в любом из этих элементов (см. нуклеогенез и энергия связи ), и, таким образом, после образования гелия не было доступной энергии для его создания. элементы 3, 4 и 5. Для гелия было ли энергетически выгодно сливаться в следующий элемент с более низкой энергией на нуклон, углерод. Однако из-за отсутствия промежуточных элементов этот процесс требует, чтобы три ядра гелия столкнулись друг с другом почти одновременно (см. процесс тройной альфа ). Таким образом, не было времени для образования значительного количества углерода в течение нескольких минут после Большого взрыва, прежде чем ранняя расширяющаяся Вселенная остыла до температуры и давления, при которых синтез гелия с углеродом был невозможен. Это наблюдается сегодня (3 части водорода на 1 часть гелия-4 по массе), когда почти все нейтроны во Вселенной были захвачены гелием-4.
Все более тяжелые элементы (включая те, которые необходимы для каменистых планет, таких как Земля, а также для углеродной или другой жизни), были созданы после Большого взрыва в звездах, которые были достаточно горячими, чтобы плавить сам гелий. Все элементы, кроме водорода и гелия, сегодня составляют всего 2% от массы атомной материи во Вселенной. Гелий-4, напротив, составляет около 23% обычного вещества Вселенной - почти все обычное вещество, не являющееся водородом.
Гелиевая газоразрядная трубка в атомном символе элемента Гелий является вторым по названию химически активным благородным газом после неона и, следовательно, вторым вторым реактивным из всех элементов. Он химически инертен и одноатомен во всех стандартных условиях. Из-за относительно низкой молярной (атомной) массы гелия его теплопроводность, удельная теплоемкость и скорость звука в газовой фазе больше, чем у любого другого газа. кроме водорода. По этой причине одноатомные молекулы гелия гелий диффундирует через твердые тела со скоростью, в три раза превышающую скорость воздуха и примерно на 65% быстрее, чем водород.
Гелий является наименее водостойким. растворимый одноатомный газ и один из наименования растворимых в воде любого газа (CF4, SF6 и C4F8 имеют более низкую растворимость мольных долей: 0,3802, 0,4394 и 0,2372 x 2 / 10, соответственно, по сравнению с 0,70797 x 2 / 10 гелия), а показатель преломления гелия ближе к единице, чем у другого газа. Гелий имеет отрицательный коэффициент Джоуля-Томсона при нормальной температуре окружающей среды, что означает, что он нагревается, когда ему дают свободно расширяться. Только ниже его температуры инверсии Джоуля-Томсона (примерно от 32 до 50 К при 1 атмосфере) он охлаждается при свободном расширении. После предварительного охлаждения ниже этой температуры гелий может быть сжижен путем охлаждения расширением.
Большая часть внеземного гелия находится в состоянии плазмы со свойствами, совершенно отличными от свойств атомарного гелия. В плазме электроны гелия не связаны с его ядром, что приводит к очень высокой электропроводности, даже если газ ионизирован лишь частично. На заряженные влияние влияние магнитные и электрические поля. Например, в солнечном ветре вместе с ионизированным водородом частицы взаимодействуют с магнитосферой Земли, вызывая токи Биркеланда и полярное сияние.
Сжиженный гелий. Этот гелий не только жидкий, но и охлажденный до сверхтекучести. Капля жидкости на дне стакана представляет собой гелий, самопроизвольно выходящий из емкости через край, чтобы опорожняться из емкости. Энергия для запуска этого потенциальной энергией падающего гелия. В отличие от любого другого жидкого элемента, гелий будет оставаться прежним до абсолютного нуля при нормальном давлении. Это прямой эффект квантовой механики: в частности, энергия нулевой точки системы слишком высока, чтобы допустить замерзание. Для твердого гелия требуется температура 1–1,5 К (около –272 ° C или –457 ° F) при давлении около 25 бар (2,5 МПа). Часто трудно отличить твердое тело от жидкого гелия, поскольку показатели преломления двух фаз почти одинаковы. Твердое вещество имеет острую точку плавления и имеет кристаллическую потерю, но при этом обладает высокой сжимаемостью ; применение давления в лаборатории может уменьшить его объем более чем на 30%. При модуле объемной упругости около 27 МПа он в ~ 100 раз более сжимаем, чем вода. Твердый гелий имеет плотность 0,214 ± 0,006 г / см при 1,15 К и 66 атм; Расчетная плотность при 0 К и 25 бар (2,5 МПа) составляет 0,187 ± 0,009 г / см. При более высоких температурах гелий затвердевает под достаточным давлением. При комнатной температуре для этого требуется около 114000 атм.
Ниже его точки кипения 4,22 К (-268,93 ° C; -452,07 ° F) и выше лямбда- точка 2,1768 К (-270,9732 ° C; -455,7518 ° F), изотоп гелий-4 существует в нормальном бесцветном жидком состоянии, называемом гелием I. Как и другие криогенные жидкости, гелий I кипит при нагревании и сжимается при понижении температуры. Однако ниже лямбда-точки гелий не кипит и расширяется при дальнейшем понижении температуры.
Гелий I имеет газообразный показатель преломления, равный 1,026, из-за чего его поверхность настолько трудно различима, что часто используются поплавки из пенополистирола, чтобы показать, где находится поверхность. является. Эта бесцветная жидкость имеет очень низкую вязкость и плотность 0,145–0,125 г / мл (примерно от 0 до 4 К), что составляет всего одну четверть значения, ожидаемого от классической физики. Квантовая механика необходима для объяснения этого свойства, поэтому оба состояния жидкого гелия (гелий I и гелий II) называются квантовыми жидкостями, что означает, что они демонстрируют атомные свойства в макроскопическом масштабе. Это может быть результатом того, что его точка кипения настолько близка к абсолютному нулю, что не позволяет случайному движению молекул (тепловая энергия ) маскировать атомные свойства.
Жидкий гелий ниже своей лямбда-точки (называемый гелием II) проявляет очень необычные характеристики. Благодаря своей высокой теплопроводности, при кипении он не пузырится, а испаряется прямо с поверхности. Гелий-3 также имеет сверхтекучую фазу, но только при гораздо более низких температурах; в результате о свойствах изотопа известно меньше.
В отличие от обычных жидкостей, гелий II будет ползать по поверхности, чтобы достичь того же уровня; через короткое время уровни в двух емкостях выровняются. Пленка Rollin также покрывает внутреннюю часть более крупного контейнера; если бы он не был запечатан, гелий II выполз бы наружу и улетел бы. Гелий II - сверхтекучая, квантово-механическое состояние (см.: макроскопические квантовые явления ) материи со странными свойствами. Например, когда он протекает через капилляры толщиной от 10 до 10 мкм, он не имеет измеримой вязкости. Однако, когда измерения проводились между двумя движущимися дисками, наблюдалась вязкость, сопоставимая с вязкостью газообразного гелия. Текущая теория объясняет это, используя двухжидкостную модель гелия II. В этой модели жидкий гелий ниже лямбда-точки рассматривается как содержащий часть атомов гелия в основном состоянии, которые являются сверхтекучими и текут с точно нулевой вязкостью, и часть атомов гелия в возбужденном состоянии., которые ведут себя больше как обычная жидкость.
В эффекте фонтана создается камера, которая соединяется с резервуаром с гелием II с помощью спеченного диска, через который легко просачивается сверхтекучий гелий, но через который не может пройти несверхтекучий гелий. Если внутренняя часть контейнера нагревается, сверхтекучий гелий превращается в несверхтекучий гелий. Чтобы поддерживать равновесную долю сверхтекучего гелия, сверхтекучий гелий просачивается и увеличивает давление, заставляя жидкость фонтанировать из контейнера.
Теплопроводность гелия II выше, чем у любого другого известного вещества., в миллион раз больше, чем у гелия I, и в несколько сотен раз больше, чем у меди. Это потому, что теплопроводность происходит за счет исключительного квантового механизма. Большинство материалов, которые хорошо проводят тепло, имеют валентную зону свободных электронов, которые служат для передачи тепла. Гелий II ч
Категория: гелий.