氦（Helium），最不活潑的元素，元素符号He，為稀有氣體的一種。氦在通常情況下為無色、無味的氣體，是唯一不能在标準大氣壓下固化的物質。氦的應用主要是作為保護氣體、氣冷式核反應堆的工作流體和超低溫冷凍劑。此外，由于密度比空氣小且性質穩定，氦還可以作為浮升氣體。

氦的元素名來源于希臘文，原意是“太陽” 。1868年法國的楊森利用分光鏡觀察太陽表面，發現一條新的黃色譜線，并認為是屬于太陽上的某個未知元素，故名氦。

2017年2月6日，中國南開大學的王慧田、周向鋒團隊及其合作者在《Nature Chemistry》上發表了有關在高壓條件下合成氦鈉化合物——Na₂He的論文 ，結束了氦元素無化合物的曆史，這标志着中國在稀有氣體化學領域走向了最前端。

1868年8月18日，法國天文學家讓桑赴印度觀察日全食，利用分光鏡觀察日珥，從黑色月盤背面突出的紅色火焰，看見有彩色的彩條，是太陽噴射出來的熾熱的光譜。他發現一條黃色譜線，接近鈉光譜總的D1和D2線。日蝕後，他同樣在太陽光譜中觀察到這條黃線，稱為D3線。1868年10月20日，英國天文學家洛克耶也發現了這樣的一條黃線。

經過進一步研究，認識到是一條不屬于任何已知元素的新線，是因一種新的元素産生的，把這個新元素命名為 helium，來自希臘文helios（太陽），元素符号定為He。這是第一個在地球以外，在宇宙中發現的元素。為了紀念這件事，當時鑄造一塊金質紀念牌，一面雕刻着駕着四匹馬戰車的傳說中的太陽神阿波羅（Apollo）像，另一面雕刻着詹森和洛克耶的頭像，下面寫着：1868年8月18日太陽突出物分析。在詹遜從太陽光譜中發現氦時，英人J. N. Lockyer和E. F. Frankland認為這種物質在地球上還沒有發現，因此定名為“氦”（法文為hélium，英文為helium），源自希臘語ήλιος，意為“太陽”。

過了20多年後，拉姆賽在研究钇鈾礦時發現了一種神秘的氣體。由于他研究了這種氣體的光譜，發現可能是詹森和洛克耶發現的那條黃線D3線。但由于他沒有儀器測定譜線在光譜中的位置，他隻有求助于當時最優秀的光譜學家之一的倫敦物理學家克魯克斯。克魯克斯證明了，這種氣體就是氦。這樣氦在地球上也被發現了。

在二十世紀初的幾十年裡，世界各國都在尋找氦氣資源，在當時主要是為了充飛艇。但是到了二十一世紀，氦不僅用在飛行上，尖端科學研究，現代化工業技術，都離不開氦，而且用的常常是液态的氦，而不是氣态的氦。液态氦把人們引到一個新的領域——低溫世界。

英國物理學家杜瓦（Dewar）在1898年首先得到了液态氫。就在同一年，荷蘭的物理學家卡美林·奧涅斯也得到了液态氫。液态氫的沸點是零下253℃，在這樣低的溫度下，其他各種氣體不僅變成液體，而且都變成了固體。隻有氦是最後一個不肯變成液體的氣體。包括杜瓦和卡美林·奧涅斯在内的科學家們和決心把氦氣也變成液體。

1908年7月13日晚，荷蘭物理學家卡美林·奧涅斯（Heike Kamerlingh Onnes昂納斯）和他的助手們在著名的萊頓實驗室取得成功，氦氣變成了液體。他第一次得到了320立方厘米的液态氦。

要得到液态氦，必須先把氦氣壓縮并且冷卻到液态空氣的溫度，然後讓它膨脹，使溫度進一步下降，氦氣就變成了液體。液态氦是一種與衆不同的液體，其沸點為零下269℃。在這樣低的溫度下，氫也變成了固體，與空氣接觸時，空氣會立刻在液态氦的表面上凍結成一層堅硬的蓋子。

1934年，在英國盧瑟福那裡學習的前蘇聯科學家卡比查發明了新型的液氦機，每小時可以制造4升液态氦。以後，液态氦才在各國的實驗室中得到廣泛的研究和應用。

含量分布

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氦存在于整個宇宙中，按質量計占23%，僅次于氫。但在自然界中主要存在于天然氣體或放射性礦石中。在地球的大氣層中，氦的濃度十分低，隻有5.2萬分之一。在地球上的放射性礦物中所含有的氦是α衰變的産物。氦在某些天然氣中含有在經濟上值得提取的量，最高可以含有7%，在美國的天然氣中氦大約有1%，在地表的空氣中每立方米含有4.6立方厘米的氦，大約占整個體積的0.0005%，密度隻有空氣的7.2分之一，是除了氫以外密度最小的氣體。

地球上的氦主要是放射性元素衰變的産物，α粒子就是氦的原子核。在工業中可由含氦達7%的天然氣中提取。也可由液态空氣中用分餾法從氦氖混合氣體中制得。

物理性質

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基本信息

氦的原子光譜

元素符号He，原子序數2，原子量4.002602（氦-4），為稀有氣體的一種。元素名來源于希臘文，原意是“太陽”。

通電發光後的氦氣

氦有兩種天然同位素：氦-3、氦-4，自然界中存在的氦基本上是氦-4。相對原子質量為4.003。1868年有人利用分光鏡觀察太陽表面，發現一條新的黃色譜線，并認為是屬于太陽上的某個未知元素，故名氦。氦在空氣中的含量為0.0005%。

氦在通常情況下為無色、無味的氣體；熔點-272.2℃（25個大氣壓），沸點-268.9℃；密度0.1785g/L，臨界溫度-267.8℃，臨界壓力2.26大氣壓；水中溶解度8.61厘米³/千克水。

氦是惰性元素之一，分子式為He，是一種稀有氣體，無色、無臭、無味。它在水中的溶解度是已知氣體中最小的，也是除氫氣以外密度最小的氣體。密度0.17847g/L，熔點-272.2℃（25個大氣壓）。沸點-268.9℃。它是最難液化的一種氣體，其臨界溫度為-267.9℃。臨界壓力為2.25大氣壓。當液化後溫度降到-270.98℃以下時，具有表面張力很小，導熱性很強，幾乎不呈現任何粘滞性。液體氦可以用來得到接近絕對零度（-273.15℃）的低溫。化學性質十分不活潑，既不能燃燒，也不能助燃。氦也是最難液化的氣體。

氦在通常情況下為無色、無味的氣體。是唯一不能在标準大氣壓下固化的物質。液态氦在溫度下降至2.18K時，性質發生突變，成為一種超流體，能沿容器壁向上流動，熱傳導性為銅的800倍，并變成超導體；其比熱容、表面張力、壓縮性都是反常的。

由于液氦的超低溫，在此溫度下出現了許多奇妙的物理現象。許多重要的物理實驗，都要在低溫下進行。世界各國的物理學家都在研究液态氦，希望通過液态氦達到更低的溫度，研究各種物質在低溫下會發生什麼變化，會有什麼我們還不知道的性質。這就産生了物理學的一個新的分支——低溫物理學。

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