హీలియం

From LTRC
Revision as of 18:45, 28 September 2026 by Abhinaya (talk | contribs) (ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Helium” వ్యాసానికి తెలుగు అనువాదం)

హీలియం (helios నుండి) ఒక రసాయన మూలకం; దీని సంకేతం He మరియు పరమాణు సంఖ్య 2. ఇది రంగులేని, వాసనలేని, విషపూరితం కాని, జడ, ఏక పరమాణు వాయువు మరియు ఆవర్తన పట్టికలోని జడ వాయువుల సమూహంలో మొదటిది.[note 1][1][2][3][4][5] ఇవి కైనోసిమెట్రీ (kainosymmetry) మరియు మొదటి-వరుస క్రమరాహిత్యానికి సంబంధించినవి: ఏదైనా రకానికి చెందిన మొదటి ఆర్బిటాల్ అసాధారణంగా చిన్నదిగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే దాని ఉన్నత అనలాగ్‌ల వలె కాకుండా, ఇది అదే రకానికి చెందిన చిన్న ఆర్బిటాల్ నుండి అంతర్-ఎలక్ట్రానిక్ వికర్షణను అనుభవించదు. ఆర్బిటాల్‌ల పరిమాణాలలో ఈ ధోరణి కారణంగా, ప్రతి ప్రధాన సమూహంలోని మొదటి మరియు రెండవ సభ్యుల మధ్య పరమాణు వ్యాసార్థాలలో పెద్ద వ్యత్యాసం గ్రూపులు 1 మరియు 13–17లలో కనిపిస్తుంది: ఇది నియాన్ మరియు ఆర్గాన్ మధ్య, మరియు హీలియం మరియు బెరీలియం మధ్య ఉంటుంది, కానీ హీలియం మరియు నియాన్ మధ్య ఉండదు. ఇది జడ వాయువుల మరిగే బిందువులు మరియు నీటిలో ద్రావణీయతను కూడా ప్రభావితం చేస్తుంది, ఇక్కడ హీలియం నియాన్‌కు చాలా దగ్గరగా ఉంటుంది, మరియు ఒక సమూహంలోని మొదటి రెండు మూలకాల మధ్య ఉండే పెద్ద వ్యత్యాసం నియాన్ మరియు ఆర్గాన్ మధ్య మాత్రమే కనిపిస్తుంది. హీలియంను గ్రూప్ 2కి తరలించడం ద్వారా ఈ ధోరణి గ్రూపులు 2 మరియు 18లలో కూడా స్థిరంగా ఉంటుంది: హీలియంను మొదటి గ్రూప్ 2 మూలకంగా మరియు నియాన్‌ను మొదటి గ్రూప్ 18 మూలకంగా మార్చడం ద్వారా, రెండూ ఒక సమూహంలోని కైనోసిమెట్రిక్ మొదటి మూలకం యొక్క లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తాయి.[6] అయినప్పటికీ, హీలియంను ఇతర జడ వాయువులతో వర్గీకరించడం దాదాపు విశ్వవ్యాప్తంగా ఉంది, ఎందుకంటే దీని అసాధారణ జడత్వం ఇతర తేలికపాటి జడ వాయువులైన నియాన్ మరియు ఆర్గాన్‌లకు చాలా దగ్గరగా ఉంటుంది.[7] దీని మరిగే బిందువు అన్ని రసాయన మూలకాలలో అత్యల్పం, మరియు ఇది ప్రామాణిక పీడనాల వద్ద ద్రవీభవన స్థానం కలిగి ఉండదు. ఇది పరిశీలించదగిన విశ్వంలో హైడ్రోజన్ తర్వాత రెండవ అత్యంత తేలికైన మరియు రెండవ అత్యంత సమృద్ధిగా ఉన్న మూలకం. ఇది మొత్తం మూలక ద్రవ్యరాశిలో సుమారు 24% ఉంది, ఇది అన్ని భారీ మూలకాల ద్రవ్యరాశి కంటే 12 రెట్లు ఎక్కువ. హీలియం తర్వాత వచ్చే మూడు మూలకాలతో పోలిస్తే హీలియం-4 యొక్క చాలా ఎక్కువ కేంద్రక బంధన శక్తి (ప్రతి న్యూక్లియాన్కు) కారణంగా, సూర్యుడు మరియు బృహస్పతి రెండింటిలోనూ దీని సమృద్ధి ఇలాగే ఉంటుంది. ఈ హీలియం-4 బంధన శక్తి ఇది కేంద్రక సంలీనం మరియు రేడియోధార్మిక క్షయం రెండింటి యొక్క ఉత్పత్తి కావడానికి కారణాన్ని కూడా వివరిస్తుంది. విశ్వంలో అత్యంత సాధారణ హీలియం ఐసోటోపు హీలియం-4, ఇందులో ఎక్కువ భాగం బిగ్ బ్యాంగ్ సమయంలో ఏర్పడింది. నక్షత్రాలలో హైడ్రోజన్ యొక్క కేంద్రక సంలీనం ద్వారా పెద్ద మొత్తంలో కొత్త హీలియం సృష్టించబడుతుంది.

హీలియంను మొదట 1868 నాటి సూర్యగ్రహణం సమయంలో జార్జెస్ రేయెట్ ద్వారా సూర్యకాంతిలో తెలియని, పసుపు రంగు వర్ణపట రేఖ సంతకం వలె గుర్తించారు,[8] కెప్టెన్ సి. టి. హైగ్,[9] నార్మన్ ఆర్. పోగ్సన్,[10] మరియు లెఫ్టినెంట్ జాన్ హెర్షెల్,[11] మరియు దీనిని ఫ్రెంచ్ ఖగోళ శాస్త్రవేత్త జూల్స్ జాన్సన్ ధృవీకరించారు.[12] జాన్సన్ మరియు నార్మన్ లాకియర్ కలిసి ఈ మూలకాన్ని కనుగొన్నట్లు తరచుగా పేర్కొంటారు. జాన్సన్ 1868 సూర్యగ్రహణం సమయంలో హీలియం వర్ణపట రేఖను నమోదు చేశారు,[13] అయితే లాకియర్ దీనిని బ్రిటన్ నుండి గమనించారు. అయినప్పటికీ, ఆ రేఖ ఒక కొత్త మూలకం వల్ల వచ్చిందని లాకియర్ మాత్రమే ప్రతిపాదించారు, దానికి ఆయన సూర్యుని పేరు పెట్టారు. ఈ మూలకం యొక్క అధికారిక ఆవిష్కరణ 1895లో రసాయన శాస్త్రవేత్తలు సర్ విలియం రామ్సే, పెర్ థియోడర్ క్లీవ్, మరియు నిల్స్ అబ్రహం లాంగ్లెట్ ద్వారా జరిగింది, వారు యురేనియం ఖనిజం క్లీవైట్ నుండి హీలియం వెలువడటాన్ని కనుగొన్నారు, ఇది ఇప్పుడు ప్రత్యేక ఖనిజ జాతిగా కాకుండా, యురేనినైట్ యొక్క రకముగా పరిగణించబడుతుంది.[14][15] 1903లో, యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లోని సహజ వాయు క్షేత్రాలలో పెద్ద మొత్తంలో హీలియం నిల్వలు కనుగొనబడ్డాయి, ఇది ఈ వాయువుకు అతిపెద్ద సరఫరాదారుగా ఉంది.

ద్రవ హీలియంను క్రయోజెనిక్స్‌లో (దీని అతిపెద్ద ఏకైక ఉపయోగం, ఉత్పత్తిలో నాలుగింట ఒక వంతు వినియోగిస్తుంది), మరియు సూపర్ కండక్టింగ్ మాగ్నెట్‌ల శీతలీకరణలో ఉపయోగిస్తారు, దీని ప్రధాన వాణిజ్య అప్లికేషన్ MRI స్కానర్‌లలో ఉంది. హీలియం యొక్క ఇతర పారిశ్రామిక ఉపయోగాలు—ప్రెషరైజింగ్ మరియు పర్జ్ గ్యాస్‌గా, ఆర్క్ వెల్డింగ్ కోసం రక్షణ వాతావరణంగా, మరియు సిలికాన్ వేఫర్‌లను తయారు చేయడానికి స్ఫటికాలను పెంచడం వంటి ప్రక్రియలలో—ఉత్పత్తి చేయబడిన వాయువులో సగం వాటాను కలిగి ఉన్నాయి. చిన్న కానీ బాగా తెలిసిన ఉపయోగం బెలూన్‌లు మరియు ఎయిర్‌షిప్‌లలో లిఫ్టింగ్ గ్యాస్గా ఉపయోగించడం.[16] గాలి సాంద్రత కంటే భిన్నమైన సాంద్రత కలిగిన ఏదైనా వాయువు వలె, కొద్దిపాటి హీలియంను పీల్చడం వల్ల మానవ స్వరం యొక్క నాణ్యత మరియు స్వరం తాత్కాలికంగా మారుతుంది. శాస్త్రీయ పరిశోధనలో, హీలియం-4 యొక్క రెండు ద్రవ దశల (హీలియం I మరియు హీలియం II) ప్రవర్తన క్వాంటం మెకానిక్స్ (ముఖ్యంగా సూపర్ ఫ్లూయిడిటీ యొక్క ధర్మం) అధ్యయనం చేసే పరిశోధకులకు మరియు పరమ శూన్య ఉష్ణోగ్రత వద్ద పదార్థంలో ఉత్పత్తి అయ్యే సూపర్ కండక్టివిటీ వంటి దృగ్విషయాలను చూసే వారికి ముఖ్యమైనది.

భూమిపై, ఇది సాపేక్షంగా అరుదు—వాతావరణంలో పరిమాణం ప్రకారం 5.2 ppm. నేడు ఉన్న చాలా భూసంబంధిత హీలియం భారీ రేడియోధార్మిక మూలకాల (థోరియం మరియు యురేనియం, ఇతర ఉదాహరణలు ఉన్నప్పటికీ) యొక్క సహజ రేడియోధార్మిక క్షయం ద్వారా సృష్టించబడుతుంది, ఎందుకంటే ఇటువంటి క్షయాల ద్వారా విడుదలయ్యే ఆల్ఫా కణాలు హీలియం-4 కేంద్రకాలను కలిగి ఉంటాయి. ఈ రేడియోజెనిక్ హీలియం సహజ వాయువుతో 7% వరకు పరిమాణంలో చిక్కుకొని ఉంటుంది, దీని నుండి ఇది భిన్న స్వేదనం అని పిలువబడే తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత విభజన ప్రక్రియ ద్వారా వాణిజ్యపరంగా సంగ్రహించబడుతుంది. భూసంబంధిత హీలియం పునరుత్పాదక వనరు కాదు, ఎందుకంటే వాతావరణంలోకి విడుదలైన తర్వాత, అది వెంటనే అంతరిక్షంలోకి తప్పించుకుంటుంది. దీని సరఫరా వేగంగా తగ్గిపోతోందని భావిస్తున్నారు.[17][18] అయినప్పటికీ, రేడియోధార్మిక క్షయం ద్వారా భూమి లోపల ఉత్పత్తి చేయబడిన హీలియం ఊహించిన దానికంటే ఎక్కువ పరిమాణంలో సహజ వాయు నిల్వలలో సేకరించబడుతుందని కొన్ని అధ్యయనాలు సూచిస్తున్నాయి,[19] కొన్ని సందర్భాల్లో అగ్నిపర్వత కార్యకలాపాల ద్వారా విడుదలవుతుంది.[20]

చరిత్ర

శాస్త్రీయ ఆవిష్కరణలు

హీలియం యొక్క మొదటి ఆధారాలు ఆగస్టు 18, 1868న, సూర్యుని యొక్క క్రోమోస్పియర్ వర్ణపటంలో 587.49 నానోమీటర్ల తరంగదైర్ఘ్యం కలిగిన ప్రకాశవంతమైన పసుపు రంగు రేఖగా గమనించబడ్డాయి. ఈ రేఖను భారతదేశంలోని గుంటూరులో సంపూర్ణ సూర్యగ్రహణం సమయంలో ఫ్రెంచ్ ఖగోళ శాస్త్రవేత్త జూల్స్ జాన్సన్ గుర్తించారు.[21][22] ఈ రేఖను మొదట సోడియం అని భావించారు. అదే సంవత్సరం అక్టోబర్ 20న, ఆంగ్ల ఖగోళ శాస్త్రవేత్త నార్మన్ లాకియర్ సౌర వర్ణపటంలో ఒక పసుపు రంగు రేఖను గమనించారు, దీనికి ఆయన D3 అని పేరు పెట్టారు, ఎందుకంటే ఇది సోడియం యొక్క తెలిసిన D1 మరియు D2 ఫ్రాన్‌హోఫర్ రేఖలకు దగ్గరగా ఉంది.[23][24] భూమిపై తెలియని సూర్యునిలోని ఒక మూలకం వల్ల ఇది సంభవించిందని ఆయన నిర్ధారించారు. లాకియర్ ఈ మూలకానికి హీలియం అని పేరు పెట్టారు, ఇది సూర్యుని కోసం గ్రీకు పదం ἥλιος (helios) నుండి వచ్చింది.[25][26] ఆంగ్ల రసాయన శాస్త్రవేత్త ఎడ్వర్డ్ ఫ్రాంక్‌ల్యాండ్ కూడా నామకరణంలో పాల్గొన్నారని కొన్నిసార్లు చెబుతారు, కానీ ఇది అసంభవం, ఎందుకంటే ఆయన ఈ కొత్త మూలకం ఉనికిని సందేహించారు. "-ium" ముగింపు అసాధారణమైనది, ఎందుకంటే ఇది సాధారణంగా లోహ మూలకాలకు మాత్రమే వర్తిస్తుంది; బహుశా లాకియర్, ఖగోళ శాస్త్రవేత్త కావడంతో, రసాయన సంప్రదాయాల గురించి తెలియక ఉండవచ్చు.[27]

1881లో, ఇటాలియన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త లుయిగి పాల్మియెరి మౌంట్ వెసువియస్ యొక్క ఇటీవలి విస్ఫోటనం సమయంలో ఉత్పతనం చెందిన పదార్థాన్ని విశ్లేషించినప్పుడు, దాని D3 వర్ణపట రేఖ ద్వారా భూమిపై మొదటిసారిగా హీలియంను గుర్తించారు.[28]

[29] మార్చి 26, 1895న, స్కాటిష్ రసాయన శాస్త్రవేత్త సర్ విలియం రామ్సే క్లీవైట్ ఖనిజాన్ని (కనీసం 10% అరుదైన-భూమి మూలకాలు కలిగిన యురేనినైట్ రకం) ఖనిజ ఆమ్లాలతో చికిత్స చేయడం ద్వారా భూమిపై హీలియంను వేరు చేశారు. రామ్సే ఆర్గాన్ కోసం వెతుకుతున్నారు, కానీ సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం ద్వారా విడుదలైన వాయువు నుండి నైట్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్ వేరు చేసిన తర్వాత, సూర్యుని వర్ణపటంలో గమనించిన D3 రేఖతో సరిపోలే ప్రకాశవంతమైన పసుపు రంగు రేఖను ఆయన గమనించారు.[24][30][31][32] ఈ నమూనాలను లాకియర్ మరియు బ్రిటిష్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త విలియం క్రూక్స్ హీలియంగా గుర్తించారు.[33][34] అదే సంవత్సరంలో స్వీడన్‌లోని ఉప్సలాలో రసాయన శాస్త్రవేత్తలు పెర్ థియోడర్ క్లీవ్ మరియు అబ్రహం లాంగ్లెట్ క్లీవైట్ నుండి స్వతంత్రంగా దీనిని వేరు చేశారు, వారు దాని పరమాణు భారంను ఖచ్చితంగా నిర్ణయించడానికి తగినంత వాయువును సేకరించారు.[35][36][22][37] లాకియర్ యొక్క హీలియంతో దీని గుర్తింపు గురించి తెలియకముందే, రామ్సే మొదట కొత్త వాయువుకు క్రిప్టాన్ అని పేరు పెట్టాలని అనుకున్నారు, ఈ పేరును ఆయన తర్వాత భారీ జడ వాయువులలో ఒకదానికి తిరిగి ఉపయోగించారు.[27] హీలియంను రామ్సే ఆవిష్కరణకు ముందే అమెరికన్ భూ-రసాయన శాస్త్రవేత్త విలియం ఫ్రాన్సిస్ హిల్లెబ్రాండ్ కూడా వేరు చేశారు, ఆయన యురేనినైట్ ఖనిజ నమూనాను పరీక్షించేటప్పుడు అసాధారణ వర్ణపట రేఖలను గమనించారు. అయితే, హిల్లెబ్రాండ్ ఆ రేఖలను నైట్రోజన్కు ఆపాదించారు.[38] రామ్సేకు ఆయన పంపిన అభినందన లేఖ విజ్ఞాన శాస్త్రంలో ఆవిష్కరణ మరియు దాదాపు-ఆవిష్కరణకు ఒక ఆసక్తికరమైన ఉదాహరణను అందిస్తుంది.[39]

1907లో, ఎర్నెస్ట్ రూథర్‌ఫర్డ్ మరియు థామస్ రాయ్డ్స్ ఆల్ఫా కణాలు హీలియం కేంద్రకాలు అని నిరూపించారు. ఇందుకోసం వారు ఆల్ఫా కణాలను ఒక నిర్వావిత గొట్టం (evacuated tube) యొక్క పలుచని గాజు గోడ గుండా పంపించి, ఆ గొట్టంలో విద్యుత్ ఉత్సర్గాన్ని (discharge) సృష్టించి, లోపల ఉన్న కొత్త వాయువు యొక్క వర్ణపటాన్ని (spectrum) అధ్యయనం చేశారు.[40] 1908లో, డచ్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త హైక్ కామెర్లింగ్ ఓన్స్ హీలియం వాయువును 5 K కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రతకు చల్లబరచడం ద్వారా మొదటిసారిగా ద్రవీకరించారు.[41][42] ఉష్ణోగ్రతను మరింత తగ్గించడం ద్వారా దానిని ఘనీభవింపజేయడానికి ఆయన ప్రయత్నించారు కానీ విఫలమయ్యారు, ఎందుకంటే హీలియం వాతావరణ పీడనం వద్ద ఘనీభవించదు. ఓన్స్ విద్యార్థి విల్లెమ్ హెండ్రిక్ కీసోమ్ చివరకు 1926లో అదనపు బాహ్య పీడనాన్ని ప్రయోగించడం ద్వారా 1 cm³ హీలియంను ఘనీభవింపజేయగలిగారు.[43][44]

1913లో, నీల్స్ బోర్ పరమాణు నిర్మాణంపై తన "త్రయం" (trilogy) ప్రచురించారు.[45][46] ఇందులో బోర్ పరమాణు నమూనాకు మద్దతుగా పికరింగ్-ఫౌలర్ శ్రేణిని (Pickering–Fowler series) పునఃపరిశీలించడం ప్రధాన సాక్ష్యంగా ఉంది.[47][48] ఈ శ్రేణికి ఎడ్వర్డ్ చార్లెస్ పికరింగ్ పేరు పెట్టారు, ఆయన 1896లో జెటా పప్పిస్ (ζ Puppis) నక్షత్ర వర్ణపటంలో గతంలో తెలియని రేఖలను గమనించినట్లు ప్రచురించారు[49] (ఇవి ఇప్పుడు వోల్ఫ్-రాయెట్ మరియు ఇతర వేడి నక్షత్రాలలో కనిపిస్తాయని తెలుసు).[50] పికరింగ్ ఈ పరిశీలనను (455.1, 541.1, మరియు 1012.3 nm వద్ద రేఖలు) సగం-పూర్ణాంక పరివర్తన స్థాయిలు కలిగిన కొత్త రకం హైడ్రోజన్‌కు ఆపాదించారు.[51][52] 1912లో, ఆల్ఫ్రెడ్ ఫౌలర్[53] హైడ్రోజన్-హీలియం మిశ్రమం నుండి ఇలాంటి రేఖలను ఉత్పత్తి చేయగలిగారు మరియు వాటి మూలం గురించి పికరింగ్ ముగింపుకు మద్దతు ఇచ్చారు.[54] బోర్ నమూనా సగం-పూర్ణాంక పరివర్తనలను అనుమతించదు (క్వాంటం మెకానిక్స్ కూడా అనుమతించదు), కాబట్టి పికరింగ్ మరియు ఫౌలర్ తప్పు అని బోర్ ముగించారు. బదులుగా, ఈ వర్ణపట రేఖలను అయనీకరణం చెందిన హీలియం, He⁺కు ఆపాదించారు.[55] ఫౌలర్ మొదట్లో సందేహించినప్పటికీ,[56] చివరకు బోర్ చెప్పింది సరైనదని ఒప్పించబడ్డారు.[45][57] 1915 నాటికి "స్పెక్ట్రోస్కోపిస్టులు [పికరింగ్-ఫౌలర్ శ్రేణిని] ఖచ్చితంగా [హైడ్రోజన్ నుండి] హీలియంకు మార్చారు."[48][58] పికరింగ్ శ్రేణిపై బోర్ చేసిన సైద్ధాంతిక పని "క్లాసికల్ సిద్ధాంతాల పరిధిలో ఇప్పటికే పరిష్కరించబడినట్లు అనిపించిన సమస్యలను తిరిగి పరిశీలించాల్సిన అవసరాన్ని" ప్రదర్శించింది మరియు అతని పరమాణు సిద్ధాంతానికి ముఖ్యమైన ధృవీకరణను అందించింది.[48]

1938లో, రష్యన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త ప్యోటర్ లియోనిడోవిచ్ కపిత్స హీలియం-4 పరమ శూన్య ఉష్ణోగ్రత (absolute zero) వద్ద దాదాపు ఎటువంటి స్నిగ్ధత (viscosity) కలిగి ఉండదని కనుగొన్నారు. ఈ దృగ్విషయాన్ని ఇప్పుడు సూపర్ ఫ్లూయిడిటీ అని పిలుస్తారు.[59] ఈ దృగ్విషయం బోస్-ఐన్‌స్టీన్ కండెన్సేషన్కు సంబంధించినది. 1972లో, అమెరికన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు డగ్లస్ డి. ఓషెరాఫ్, డేవిడ్ ఎం. లీ, మరియు రాబర్ట్ సి. రిచర్డ్‌సన్ ఇదే దృగ్విషయాన్ని హీలియం-3లో గమనించారు, కానీ ఇది పరమ శూన్య ఉష్ణోగ్రతకు చాలా దగ్గరగా ఉన్నప్పుడు సంభవించింది. హీలియం-3లోని ఈ దృగ్విషయం, సూపర్ కండక్టివిటీని ఉత్పత్తి చేసే ఎలక్ట్రాన్ల కూపర్ జంటల (Cooper pairs) మాదిరిగానే, హీలియం-3 ఫెర్మియాన్ల జతకట్టి బోసాన్లను ఏర్పరచడం వల్ల జరుగుతుందని భావిస్తారు.[60]

1961లో, విగ్నోస్ మరియు ఫెయిర్‌బ్యాంక్ ఘన హీలియం-4 యొక్క మరొక దశ ఉనికిని నివేదించారు, దీనిని గామా-దశ అని పిలుస్తారు. ఇది 1.45 K మరియు 1.78 K మధ్య తక్కువ పీడన పరిధిలో ఉంటుంది.[61]

సంగ్రహణ మరియు వినియోగం

section [62] 1903లో డెక్స్టర్, కాన్సాస్లో జరిగిన చమురు డ్రిల్లింగ్ ఆపరేషన్ తర్వాత, మండని గ్యాస్ గీజర్ బయటపడింది. కాన్సాస్ భూగర్భ శాస్త్రవేత్త ఎరాస్మస్ హేవోర్త్ ఆ గ్యాస్ నమూనాలను సేకరించి, లారెన్స్‌లోని కాన్సాస్ విశ్వవిద్యాలయంకు తీసుకెళ్లారు. అక్కడ రసాయన శాస్త్రవేత్తలు హామిల్టన్ కాడీ మరియు డేవిడ్ మెక్‌ఫార్లాండ్ సహాయంతో, ఆ గ్యాస్‌లో 72% నైట్రోజన్, 15% మీథేన్ (తగినంత ఆక్సిజన్ ఉంటేనే మండే శాతం), 1% హైడ్రోజన్ మరియు 12% గుర్తించలేని గ్యాస్ ఉన్నాయని కనుగొన్నారు.[22][63] మరింత విశ్లేషణతో, కాడీ మరియు మెక్‌ఫార్లాండ్ గ్యాస్ నమూనాలో 1.84% హీలియం ఉందని కనుగొన్నారు.[64][65] భూమిపై హీలియం అరుదుగా ఉన్నప్పటికీ, అమెరికన్ గ్రేట్ ప్లెయిన్స్ కింద పెద్ద మొత్తంలో కేంద్రీకృతమై ఉందని, సహజ వాయువు యొక్క ఉప ఉత్పత్తిగా దీనిని సంగ్రహించవచ్చని ఇది చూపింది.[66] సర్ రిచర్డ్ థ్రెల్‌ఫాల్ సూచన మేరకు, మొదటి ప్రపంచ యుద్ధ సమయంలో యునైటెడ్ స్టేట్స్ నేవీ మూడు చిన్న ప్రయోగాత్మక హీలియం ప్లాంట్లను స్పాన్సర్ చేసింది. మండని, గాలి కంటే తేలికైన వాయువుతో బ్యారేజ్ బెలూన్లను నింపడం దీని లక్ష్యం. అంతకుముందు ఒక క్యూబిక్ మీటరు కంటే తక్కువ గ్యాస్ మాత్రమే లభించినప్పటికీ, ఈ కార్యక్రమంలో మొత్తం 5700 m³ (92% స్వచ్ఛత కలిగిన) హీలియం ఉత్పత్తి చేయబడింది.[24] ఈ గ్యాస్‌లో కొంత భాగాన్ని ప్రపంచంలోని మొదటి హీలియం నింపిన ఎయిర్‌షిప్, యు.ఎస్. నేవీకి చెందిన సి-క్లాస్ బ్లింప్ C-7లో ఉపయోగించారు. ఇది డిసెంబర్ 1, 1921న హాంపటన్ రోడ్స్, వర్జీనియా నుండి వాషింగ్టన్ డి.సి.లోని బోలింగ్ ఫీల్డ్కు తన మొదటి ప్రయాణాన్ని చేసింది.[67] ఇది నేవీ యొక్క మొదటి 'రిజిడ్' హీలియం నింపిన ఎయిర్‌షిప్, యుఎస్ఎస్ షెనాండోవా, సెప్టెంబర్ 1923లో ఎగరడానికి దాదాపు రెండు సంవత్సరాల ముందు జరిగింది.

తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత గ్యాస్ ద్రవీకరణ ఉపయోగించి సంగ్రహణ ప్రక్రియ మొదటి ప్రపంచ యుద్ధ సమయంలో ముఖ్యమైనది కానప్పటికీ, ఉత్పత్తి కొనసాగింది. హీలియం ప్రధానంగా గాలి కంటే తేలికైన విమానాలలో లిఫ్టింగ్ గ్యాస్గా ఉపయోగించబడింది. రెండవ ప్రపంచ యుద్ధ సమయంలో, లిఫ్టింగ్ గ్యాస్ కోసం మరియు షీల్డ్ ఆర్క్ వెల్డింగ్ కోసం హీలియం డిమాండ్ పెరిగింది. హీలియం మాస్ స్పెక్ట్రోమీటర్ అణు బాంబు మాన్‌హట్టన్ ప్రాజెక్ట్లో కూడా కీలకమైనది.[68]

యునైటెడ్ స్టేట్స్ ప్రభుత్వం 1925లో అమరిల్లో, టెక్సాస్లో నేషనల్ హీలియం రిజర్వ్ను ఏర్పాటు చేసింది, యుద్ధ సమయంలో సైనిక ఎయిర్‌షిప్‌లకు మరియు శాంతి సమయంలో వాణిజ్య ఎయిర్‌షిప్‌లకు సరఫరా చేయడం దీని లక్ష్యం.[24] హీలియం చట్టం 1925 కారణంగా, అప్పట్లో యుఎస్ ఉత్పత్తి గుత్తాధిపత్యాన్ని కలిగి ఉన్న అరుదైన హీలియం ఎగుమతిని నిషేధించారు. గ్యాస్ యొక్క అధిక ధరతో పాటు, జర్మన్ జెప్పెలిన్లు లిఫ్టింగ్ గ్యాస్‌గా హైడ్రోజన్‌ను ఉపయోగించవలసి వచ్చింది, ఇది హిండెన్‌బర్గ్ విపత్తులో అపఖ్యాతి పాలైంది. రెండవ ప్రపంచ యుద్ధం తర్వాత హీలియం మార్కెట్ మందగించింది, కానీ అంతరిక్ష రేసు మరియు కోల్డ్ వార్ సమయంలో ఆక్సిజన్/హైడ్రోజన్ రాకెట్ ఇంధనాన్ని సృష్టించడానికి కూలెంట్‌గా ద్రవ హీలియం సరఫరాను నిర్ధారించడానికి 1950లలో రిజర్వ్ విస్తరించబడింది. 1965లో యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో హీలియం వినియోగం యుద్ధకాల గరిష్ట వినియోగం కంటే ఎనిమిది రెట్లు ఎక్కువ.[69]

1960 నాటి హీలియం చట్టాల సవరణల (పబ్లిక్ లా 86-777) తర్వాత, యు.ఎస్. బ్యూరో ఆఫ్ మైన్స్ సహజ వాయువు నుండి హీలియంను తిరిగి పొందడానికి ఐదు ప్రైవేట్ ప్లాంట్లను ఏర్పాటు చేసింది. ఈ హీలియం సంరక్షణ కార్యక్రమం కోసం, బ్యూరో బుష్టన్, కాన్సాస్ నుండి అమరిల్లో, టెక్సాస్ సమీపంలోని ప్రభుత్వ పాక్షికంగా ఖాళీ అయిన క్లిఫ్‌సైడ్ గ్యాస్ ఫీల్డ్ వరకు 425 మైళ్ల పైప్‌లైన్‌ను నిర్మించింది. ఈ హీలియం-నైట్రోజన్ మిశ్రమాన్ని క్లిఫ్‌సైడ్ గ్యాస్ ఫీల్డ్‌లో ఇంజెక్ట్ చేసి నిల్వ చేశారు, అవసరమైనప్పుడు దానిని మరింత శుద్ధి చేసేవారు.[70]

1995 నాటికి, ఒక బిలియన్ క్యూబిక్ మీటర్ల గ్యాస్ సేకరించబడింది మరియు రిజర్వ్ 1.4 బిలియన్ అమెరికన్ డాలర్ల అప్పులో ఉంది, దీనితో యునైటెడ్ స్టేట్స్ కాంగ్రెస్ 1996లో రిజర్వ్‌ను నిలిపివేయాలని నిర్ణయించింది.[22][71] ఫలితంగా వచ్చిన హీలియం ప్రైవేటైజేషన్ చట్టం 1996[72] (పబ్లిక్ లా 104-273) యునైటెడ్ స్టేట్స్ డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ ది ఇంటీరియర్ను రిజర్వ్‌ను ఖాళీ చేయమని ఆదేశించింది, అమ్మకాలు 2005 నాటికి ప్రారంభమయ్యాయి.[73]

1930 మరియు 1945 మధ్య ఉత్పత్తి చేయబడిన హీలియం సుమారు 98.3% స్వచ్ఛమైనది (2% నైట్రోజన్), ఇది ఎయిర్‌షిప్‌లకు సరిపోతుంది. 1945లో, వెల్డింగ్ ఉపయోగం కోసం తక్కువ మొత్తంలో 99.9% హీలియం ఉత్పత్తి చేయబడింది. 1949 నాటికి, గ్రేడ్ A 99.95% హీలియం వాణిజ్య పరిమాణంలో అందుబాటులోకి వచ్చింది.[74]

చాలా సంవత్సరాలుగా, యునైటెడ్ స్టేట్స్ ప్రపంచంలోని వాణిజ్యపరంగా ఉపయోగపడే హీలియంలో 90% కంటే ఎక్కువ ఉత్పత్తి చేసింది, కెనడా, పోలాండ్, రష్యా మరియు ఇతర దేశాలలోని సంగ్రహణ ప్లాంట్లు మిగిలిన వాటిని ఉత్పత్తి చేశాయి. 1990ల మధ్యలో, అల్జీరియాలోని అర్జెవ్లో కొత్త ప్లాంట్ 17 మిలియన్ m³ ఉత్పత్తితో కార్యకలాపాలు ప్రారంభించింది, ఇది ఐరోపా డిమాండ్‌ను తీర్చడానికి సరిపోతుంది. ఇంతలో, 2000 నాటికి, యు.ఎస్.లో హీలియం వినియోగం సంవత్సరానికి 15 మిలియన్ కిలోల కంటే ఎక్కువకు పెరిగింది.[75] 2004-2006లో, ఖతార్లోని రాస్ లాఫాన్ ఇండస్ట్రియల్ సిటీ మరియు అల్జీరియాలోని స్కిక్డాలో అదనపు ప్లాంట్లు నిర్మించబడ్డాయి. అల్జీరియా త్వరలోనే హీలియం ఉత్పత్తిలో రెండవ స్థానానికి చేరుకుంది.[76] ఈ సమయంలో, హీలియం వినియోగం మరియు ఉత్పత్తి ఖర్చులు రెండూ పెరిగాయి.[77] 2002 నుండి 2007 వరకు హీలియం ధరలు రెట్టింపు అయ్యాయి.[78]

2012 నాటికి, యునైటెడ్ స్టేట్స్ నేషనల్ హీలియం రిజర్వ్ ప్రపంచ హీలియంలో 30 శాతాన్ని కలిగి ఉంది.[79] 2018 నాటికి రిజర్వ్‌లో హీలియం అయిపోతుందని అంచనా వేయబడింది.[79] అయినప్పటికీ, యునైటెడ్ స్టేట్స్ సెనేట్లో ప్రతిపాదిత బిల్లు రిజర్వ్ గ్యాస్‌ను విక్రయించడం కొనసాగించడానికి అనుమతిస్తుంది. ఇతర పెద్ద నిల్వలు యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లోని కాన్సాస్‌లోని హ్యూగోటన్ నేచురల్ గ్యాస్ ఏరియాలో మరియు కాన్సాస్, టెక్సాస్ మరియు ఒక్లహోమాలోని పాన్‌హ్యాండిల్స్ సమీపంలోని గ్యాస్ ఫీల్డ్‌లలో ఉన్నాయి. 2012లో ఖతార్, రష్యా మరియు యుఎస్ రాష్ట్రమైన వ్యోమింగ్లో కొత్త హీలియం ప్లాంట్లు తెరవడానికి షెడ్యూల్ చేయబడ్డాయి, కానీ అవి కొరతను తగ్గించగలవని ఆశించలేదు.[79]

2013లో, ఖతార్ ప్రపంచంలోనే అతిపెద్ద హీలియం యూనిట్‌ను ప్రారంభించింది,[80] అయినప్పటికీ 2017 ఖతార్ దౌత్య సంక్షోభం అక్కడ హీలియం ఉత్పత్తిని తీవ్రంగా ప్రభావితం చేసింది.[81] 2014 సంవత్సరం హీలియం వ్యాపారంలో అధిక సరఫరా ఉన్న సంవత్సరంగా విస్తృతంగా గుర్తించబడింది, ఇది సంవత్సరాల తరబడి కొనసాగిన కొరత తర్వాత జరిగింది.[82] నాస్‌డాక్ (2015) నివేదిక ప్రకారం, పారిశ్రామిక అవసరాల కోసం వాయువులను విక్రయించే అంతర్జాతీయ సంస్థ ఎయిర్ ప్రొడక్ట్స్ కోసం, ఫీడ్‌స్టాక్ సరఫరా పరిమితుల కారణంగా హీలియం పరిమాణాలు ఆర్థిక ఒత్తిడిలో ఉన్నాయి.[83]

లక్షణాలు

పరమాణువు

ప్రధాన వ్యాసం: Helium atom

క్వాంటం మెకానిక్స్‌లో

క్వాంటం మెకానిక్స్ దృక్కోణంలో, హైడ్రోజన్ పరమాణువు తర్వాత నమూనాగా రూపొందించడానికి హీలియం రెండవ అత్యంత సరళమైన పరమాణువు. హీలియం రెండు ప్రోటాన్లు మరియు (సాధారణంగా) రెండు న్యూట్రాన్లను కలిగి ఉన్న కేంద్రకం చుట్టూ అటామిక్ ఆర్బిటాల్‌లలో ఉన్న రెండు ఎలక్ట్రాన్లతో కూడి ఉంటుంది. న్యూటోనియన్ మెకానిక్స్‌లో వలె, రెండు కంటే ఎక్కువ కణాలతో కూడిన ఏ వ్యవస్థను కూడా ఖచ్చితమైన విశ్లేషణాత్మక గణిత పద్ధతితో పరిష్కరించలేము (చూడండి 3-body problem) మరియు హీలియం దీనికి మినహాయింపు కాదు. అందువల్ల, ఒక కేంద్రకం మరియు రెండు ఎలక్ట్రాన్ల వ్యవస్థను పరిష్కరించడానికి కూడా సంఖ్యాపరమైన గణిత పద్ధతులు అవసరం. అటువంటి కంప్యూటేషనల్ కెమిస్ట్రీ పద్ధతులను ఉపయోగించి హీలియం ఎలక్ట్రాన్ బంధం యొక్క క్వాంటం మెకానికల్ చిత్రాన్ని రూపొందించారు, ఇది కొన్ని గణన దశలలోనే సరైన విలువలో < 2% ఖచ్చితత్వంతో ఉంటుంది.[84] ఇటువంటి నమూనాలు హీలియంలోని ప్రతి ఎలక్ట్రాన్ మరొక ఎలక్ట్రాన్ నుండి కేంద్రకాన్ని పాక్షికంగా స్క్రీన్ చేస్తుందని చూపుతాయి, తద్వారా ప్రతి ఎలక్ట్రాన్ చూసే ఎఫెక్టివ్ న్యూక్లియర్ ఛార్జ్ Zeff సుమారు 1.69 యూనిట్లుగా ఉంటుంది, ఇది క్లాసిక్ "బేర్" హీలియం కేంద్రకం యొక్క 2 ఛార్జీలు కాదు.

హీలియం-4 కేంద్రకం మరియు ఎలక్ట్రాన్ షెల్ యొక్క సంబంధిత స్థిరత్వం

హీలియం-4 పరమాణువు యొక్క కేంద్రకం ఒక ఆల్ఫా కణంతో సమానంగా ఉంటుంది. అధిక-శక్తి ఎలక్ట్రాన్-స్కాటరింగ్ ప్రయోగాలు దాని ఛార్జ్ ఒక కేంద్ర బిందువు వద్ద గరిష్ట స్థాయి నుండి ఘాతాంక పద్ధతిలో తగ్గుతుందని చూపుతాయి, ఇది సరిగ్గా హీలియం యొక్క స్వంత ఎలక్ట్రాన్ క్లౌడ్ యొక్క ఛార్జ్ సాంద్రత వలె ఉంటుంది. ఈ సౌష్టవం సారూప్యమైన అంతర్లీన భౌతిక శాస్త్రాన్ని ప్రతిబింబిస్తుంది: హీలియం కేంద్రకంలోని న్యూట్రాన్ల జత మరియు ప్రోటాన్ల జత హీలియం ఎలక్ట్రాన్ల జత వలె అదే క్వాంటం మెకానికల్ నియమాలను పాటిస్తాయి (అయినప్పటికీ కేంద్రక కణాలు భిన్నమైన కేంద్రక బంధ సామర్థ్యానికి లోబడి ఉంటాయి), తద్వారా ఈ ఫెర్మియాన్లన్నీ 1s ఆర్బిటాల్‌లను జతలుగా పూర్తిగా ఆక్రమిస్తాయి, వీటిలో ఏవీ ఆర్బిటల్ కోణీయ ద్రవ్యవేగాన్ని కలిగి ఉండవు మరియు ప్రతి ఒక్కటి మరొకదాని అంతర్గత స్పిన్‌ను రద్దు చేస్తాయి. ఈ అమరిక ఈ కణాలన్నింటికీ శక్తిపరంగా అత్యంత స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు దీనికి ఖగోళ భౌతిక చిక్కులు ఉన్నాయి.[85] అంటే, మరొక కణాన్ని – ప్రోటాన్, న్యూట్రాన్ లేదా ఆల్ఫా కణాన్ని – జోడించడం వల్ల శక్తి విడుదల కావడానికి బదులుగా వినియోగించబడుతుంది; మాస్ నంబర్ 5 ఉన్న అన్ని వ్యవస్థలు, అలాగే బెరీలియం-8 (రెండు ఆల్ఫా కణాలతో కూడినది), బంధించబడవు.[86]

ఉదాహరణకు, హీలియంలోని ఎలక్ట్రాన్ క్లౌడ్ స్థితి యొక్క స్థిరత్వం మరియు తక్కువ శక్తి మూలకం యొక్క రసాయన జడత్వానికి కారణమవుతాయి, అలాగే హీలియం పరమాణువులు ఒకదానితో ఒకటి పరస్పర చర్య చేయకపోవడం వల్ల అన్ని మూలకాలలో అత్యల్ప ద్రవీభవన మరియు మరిగే బిందువులను కలిగి ఉంటాయి. అదేవిధంగా, సారూప్య ప్రభావాల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన హీలియం-4 కేంద్రకం యొక్క ప్రత్యేక శక్తి స్థిరత్వం, భారీ-కణ ఉద్గారం లేదా ఫ్యూజన్‌తో కూడిన పరమాణు ప్రతిచర్యలలో హీలియం-4 ఉత్పత్తి సులభతరం కావడానికి కారణమవుతుంది. హైడ్రోజన్ నుండి ఫ్యూజన్ ప్రతిచర్యలలో కొంత స్థిరమైన హీలియం-3 (రెండు ప్రోటాన్లు మరియు ఒక న్యూట్రాన్) ఉత్పత్తి అవుతుంది, అయినప్పటికీ విశ్వంలో దీని అంచనా సమృద్ధి హీలియం-4తో పోలిస్తే సుమారు ×10^-5 ఉంటుంది.[87]

హీలియం-4 కేంద్రకం యొక్క అసాధారణ స్థిరత్వం కాస్మోలాజికల్‌గా కూడా ముఖ్యమైనది: బిగ్ బ్యాంగ్ తర్వాత మొదటి కొన్ని నిమిషాల్లో, ప్రారంభంలో సుమారు 6:1 నిష్పత్తిలో సృష్టించబడిన స్వేచ్ఛా ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్ల "సూప్" కేంద్రక బంధం సాధ్యమయ్యే స్థాయికి చల్లబడినప్పుడు, ఏర్పడిన మొదటి సమ్మేళన పరమాణు కేంద్రకాలు అన్నీ హీలియం-4 కేంద్రకాలేననే వాస్తవాన్ని ఇది వివరిస్తుంది. హీలియం-4 కేంద్రకాల యొక్క సాపేక్షంగా గట్టి బంధం కారణంగా, దాని ఉత్పత్తి కొన్ని నిమిషాల్లోనే దాదాపు అన్ని స్వేచ్ఛా న్యూట్రాన్లను వినియోగించుకుంది, అవి బీటా-క్షయం చెందకముందే, అందువల్ల లిథియం, బెరీలియం లేదా బోరాన్ వంటి భారీ పరమాణువులను ఏర్పరచడానికి తక్కువ న్యూట్రాన్లు అందుబాటులో ఉన్నాయి. న్యూక్లియాన్‌కు హీలియం-4 కేంద్రక బంధం ఈ మూలకాలలో దేనికంటే బలంగా ఉంటుంది (చూడండి న్యూక్లియోజెనిసిస్ మరియు బంధన శక్తి) మరియు అందువల్ల, హీలియం ఏర్పడిన తర్వాత, మూలకాలు 3, 4 మరియు 5లను తయారు చేయడానికి ఎటువంటి శక్తివంతమైన చోదక శక్తి అందుబాటులో లేదు.[88] హీలియం తదుపరి మూలకంలోకి న్యూక్లియాన్కు తక్కువ శక్తితో ఫ్యూజ్ అవ్వడం శక్తిపరంగా సాధ్యమే, అది కార్బన్. అయితే, మధ్యంతర బెరీలియం-8 యొక్క స్వల్ప జీవితకాలం కారణంగా, ఈ ప్రక్రియకు మూడు హీలియం కేంద్రకాలు దాదాపు ఏకకాలంలో ఒకదానికొకటి తగలడం అవసరం (చూడండి ట్రిపుల్-ఆల్ఫా ప్రాసెస్).[86] అందువల్ల బిగ్ బ్యాంగ్ తర్వాత కొన్ని నిమిషాల్లో, ప్రారంభ విస్తరిస్తున్న విశ్వం హీలియం కార్బన్‌గా ఫ్యూజన్ సాధ్యం కాని ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడన బిందువుకు చల్లబడేలోపు గణనీయమైన కార్బన్ ఏర్పడటానికి సమయం లేదు. ఇది ప్రారంభ విశ్వంలో నేడు గమనించిన విధంగానే హైడ్రోజన్/హీలియం నిష్పత్తిని (ద్రవ్యరాశి పరంగా 3 భాగాలు హైడ్రోజన్ మరియు 1 భాగం హీలియం-4) మిగిల్చింది, విశ్వంలోని దాదాపు అన్ని న్యూట్రాన్లు హీలియం-4లో చిక్కుకున్నాయి.

అన్ని భారీ మూలకాలు (భూమి వంటి రాతి గ్రహాలకు మరియు కార్బన్-ఆధారిత లేదా ఇతర జీవానికి అవసరమైన వాటితో సహా) బిగ్ బ్యాంగ్ తర్వాత హీలియంను స్వయంగా ఫ్యూజ్ చేయడానికి తగినంత వేడిగా ఉన్న నక్షత్రాలలో సృష్టించబడ్డాయి. నేడు హైడ్రోజన్ మరియు హీలియం కాకుండా ఇతర మూలకాలు విశ్వంలోని పరమాణు పదార్థ ద్రవ్యరాశిలో కేవలం 2% మాత్రమే ఉన్నాయి. దీనికి విరుద్ధంగా, హీలియం-4 విశ్వంలోని సాధారణ పదార్థ ద్రవ్యరాశిలో సుమారు 24% ఉంటుంది—హైడ్రోజన్ కాని దాదాపు అన్ని సాధారణ పదార్థం ఇదే.[87][89]

వాయు మరియు ప్లాస్మా దశలు

నియాన్ తర్వాత హీలియం రెండవ అతి తక్కువ రియాక్టివ్ నోబుల్ గ్యాస్, మరియు అన్ని మూలకాలలో రెండవ అతి తక్కువ రియాక్టివ్ మూలకం.[90] ఇది అన్ని ప్రామాణిక పరిస్థితులలో రసాయనికంగా జడమైనది మరియు మోనోఅటామిక్. హీలియం యొక్క సాపేక్షంగా తక్కువ మోలార్ (పరమాణు) ద్రవ్యరాశి కారణంగా, వాయు దశలో దాని ఉష్ణ వాహకత, నిర్దిష్ట ఉష్ణం, మరియు ధ్వని వేగం హైడ్రోజన్ మినహా మరే ఇతర వాయువు కంటే ఎక్కువగా ఉంటాయి. ఈ కారణాల వల్ల మరియు హీలియం మోనోఅటామిక్ అణువుల చిన్న పరిమాణం వల్ల, హీలియం ఘనపదార్థాల ద్వారా గాలి కంటే మూడు రెట్లు మరియు హైడ్రోజన్ కంటే సుమారు 65% వేగంతో వ్యాప్తి చెందుతుంది.[24]

హీలియం నీటిలో అతి తక్కువ ద్రావణీయత కలిగిన మోనోఅటామిక్ వాయువు,[91] మరియు ఏదైనా వాయువులో నీటిలో అతి తక్కువ కరిగే వాటిలో ఒకటి (CF4, SF6, మరియు C4F8 తక్కువ మోల్ ఫ్రాక్షన్ ద్రావణీయతలను కలిగి ఉన్నాయి: వరుసగా 0.3802, 0.4394, మరియు 0.2372 x2/10−5, హీలియం యొక్క 0.70797 x2/10−5 తో పోలిస్తే),[92] మరియు హీలియం యొక్క వక్రీభవన సూచిక మరే ఇతర వాయువు కంటే ఒకటి (unity) కి దగ్గరగా ఉంటుంది.[93] హీలియం సాధారణ పరిసర ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ప్రతికూల జౌల్-థామ్సన్ గుణకం కలిగి ఉంటుంది, అంటే ఇది స్వేచ్ఛగా విస్తరించడానికి అనుమతించినప్పుడు వేడెక్కుతుంది. దాని జౌల్-థామ్సన్ విలోమ ఉష్ణోగ్రత (1 atm వద్ద సుమారు 32 to 50) కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద మాత్రమే ఇది స్వేచ్ఛా విస్తరణపై చల్లబడుతుంది.[24] ఈ ఉష్ణోగ్రత కంటే తక్కువకు ముందుగా చల్లబరిచిన తర్వాత, విస్తరణ శీతలీకరణ ద్వారా హీలియంను ద్రవీకరించవచ్చు.

చాలా గ్రహాంతర హీలియం నక్షత్రాలలో ప్లాస్మా రూపంలో ఉంటుంది, దీని లక్షణాలు పరమాణు హీలియం కంటే చాలా భిన్నంగా ఉంటాయి. ప్లాస్మాలో, హీలియం ఎలక్ట్రాన్లు దాని కేంద్రకానికి బంధించబడవు, దీని ఫలితంగా వాయువు పాక్షికంగా అయనీకరణం చెందినప్పుడు కూడా చాలా ఎక్కువ విద్యుత్ వాహకత ఉంటుంది. ఛార్జ్ చేయబడిన కణాలు అయస్కాంత మరియు విద్యుత్ క్షేత్రాలచే ఎక్కువగా ప్రభావితమవుతాయి. ఉదాహరణకు, అయనీకరణం చెందిన హైడ్రోజన్‌తో పాటు సౌర గాలిలో, కణాలు భూమి యొక్క మాగ్నెటోస్పియర్తో పరస్పర చర్య చేస్తాయి, దీనివల్ల బిర్కెలాండ్ కరెంట్లు మరియు అరోరా ఏర్పడతాయి.[94]

ద్రవ దశ

ప్రధాన వ్యాసం: Liquid helium

హీలియం వాతావరణ పీడనం వద్ద 4.2 K కంటే తక్కువకు చల్లబరిచినప్పుడు ద్రవీకరిస్తుంది. అయితే, మరే ఇతర మూలకం వలె కాకుండా, హీలియం పరమ శూన్య ఉష్ణోగ్రత (absolute zero) వరకు ద్రవంగానే ఉంటుంది. ఇది క్వాంటం మెకానిక్స్ యొక్క ప్రత్యక్ష ప్రభావం: ప్రత్యేకంగా, వ్యవస్థ యొక్క జీరో పాయింట్ ఎనర్జీ గడ్డకట్టడానికి అనుమతించనంత ఎక్కువగా ఉంటుంది. దీనిని గడ్డకట్టడానికి సుమారు 25 atm కంటే ఎక్కువ పీడనం అవసరం. రెండు ద్రవ దశలు ఉన్నాయి: హీలియం I ఒక సాధారణ ద్రవం, మరియు హీలియం II, ఇది తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద సంభవిస్తుంది, ఇది ఒక సూపర్ ఫ్లూయిడ్.

హీలియం I

దాని మరిగే బిందువు 4.22 K కంటే తక్కువ మరియు లాంబ్డా పాయింట్ 2.1768 K కంటే పైన, ఐసోటోప్ హీలియం-4 సాధారణ రంగులేని ద్రవ స్థితిలో ఉంటుంది, దీనిని హీలియం I అని పిలుస్తారు.[24] ఇతర క్రయోజెనిక్ ద్రవాల వలె, హీలియం I వేడి చేసినప్పుడు మరిగిపోతుంది మరియు ఉష్ణోగ్రత తగ్గించినప్పుడు సంకోచిస్తుంది. అయితే, లాంబ్డా పాయింట్ కంటే తక్కువగా, హీలియం మరిగదు, మరియు ఉష్ణోగ్రత మరింత తగ్గేకొద్దీ అది విస్తరిస్తుంది.

హీలియం I 1.026 యొక్క వాయువు వంటి వక్రీభవన సూచికను కలిగి ఉంటుంది, ఇది దాని ఉపరితలాన్ని చూడటం చాలా కష్టతరం చేస్తుంది, కాబట్టి ఉపరితలం ఎక్కడ ఉందో చూపించడానికి తరచుగా స్టైరోఫోమ్ ఫ్లోట్‌లను ఉపయోగిస్తారు.[24] ఈ రంగులేని ద్రవం చాలా తక్కువ స్నిగ్ధత (viscosity) మరియు 0.145–0.125 g/mL సాంద్రతను (సుమారు 0 మరియు 4 K మధ్య) కలిగి ఉంటుంది,[95] ఇది క్లాసికల్ ఫిజిక్స్ నుండి ఆశించిన విలువలో నాలుగవ వంతు మాత్రమే.[24] ఈ లక్షణాన్ని వివరించడానికి క్వాంటం మెకానిక్స్ అవసరం మరియు అందువల్ల ద్రవ హీలియం యొక్క రెండు స్థితులను (హీలియం I మరియు హీలియం II) క్వాంటం ఫ్లూయిడ్స్ అని పిలుస్తారు, అంటే అవి స్థూల స్థాయిలో పరమాణు లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తాయి. దీని మరిగే బిందువు పరమ శూన్య ఉష్ణోగ్రతకు చాలా దగ్గరగా ఉండటం వల్ల ఇది సంభవించవచ్చు, ఇది యాదృచ్ఛిక పరమాణు కదలిక (ఉష్ణ శక్తి) పరమాణు లక్షణాలను కప్పిపుచ్చకుండా నిరోధిస్తుంది.[24]

హీలియం II

ప్రధాన వ్యాసం: Superfluid helium-4

లాంబ్డా పాయింట్ కంటే తక్కువ ఉన్న ద్రవ హీలియం (దీనిని హీలియం II అని పిలుస్తారు) చాలా అసాధారణ లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తుంది. దాని అధిక ఉష్ణ వాహకత కారణంగా, అది మరిగినప్పుడు బుడగలు రావు, బదులుగా దాని ఉపరితలం నుండి నేరుగా ఆవిరైపోతుంది. హీలియం-3 కూడా సూపర్ ఫ్లూయిడ్ దశను కలిగి ఉంటుంది, కానీ చాలా తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద మాత్రమే; ఫలితంగా, ఈ ఐసోటోప్ యొక్క లక్షణాల గురించి తక్కువగా తెలుసు.[24] [24]

హీలియం II ఒక సూపర్ ఫ్లూయిడ్, ఇది వింత లక్షణాలతో కూడిన పదార్థం యొక్క క్వాంటం మెకానికల్ స్థితి. ఉదాహరణకు, ఇది 10 నుండి 100 nm సన్నని కేశనాళికల ద్వారా ప్రవహించినప్పుడు ఎటువంటి కొలవదగిన స్నిగ్ధతను కలిగి ఉండదు.[22] అయితే, రెండు కదిలే డిస్కుల మధ్య కొలతలు చేసినప్పుడు, వాయు హీలియం యొక్క స్నిగ్ధతతో పోల్చదగిన స్నిగ్ధత గమనించబడింది. ప్రస్తుత సిద్ధాంతం హీలియం II కోసం 'టూ-ఫ్లూయిడ్ మోడల్'ని ఉపయోగించి దీనిని వివరిస్తుంది. ఈ నమూనాలో, లాంబ్డా పాయింట్ కంటే తక్కువ ఉన్న ద్రవ హీలియంను గ్రౌండ్ స్టేట్లో ఉన్న హీలియం పరమాణువుల నిష్పత్తిని కలిగి ఉన్నట్లుగా పరిగణించబడుతుంది, ఇవి సూపర్ ఫ్లూయిడ్ మరియు సున్నా స్నిగ్ధతతో ప్రవహిస్తాయి, మరియు ఉత్తేజిత స్థితిలో ఉన్న హీలియం పరమాణువుల నిష్పత్తి, ఇవి సాధారణ ద్రవం వలె ప్రవర్తిస్తాయి.[96]

ఫౌంటెన్ ఎఫెక్ట్లో, ఒక చాంబర్ నిర్మించబడుతుంది, ఇది సింటెర్డ్ డిస్క్ ద్వారా హీలియం II రిజర్వాయర్‌కు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది, దీని ద్వారా సూపర్ ఫ్లూయిడ్ హీలియం సులభంగా లీక్ అవుతుంది కానీ సూపర్ ఫ్లూయిడ్ కాని హీలియం వెళ్ళలేదు. కంటైనర్ లోపలి భాగాన్ని వేడి చేస్తే, సూపర్ ఫ్లూయిడ్ హీలియం సూపర్ ఫ్లూయిడ్ కాని హీలియంగా మారుతుంది. సూపర్ ఫ్లూయిడ్ హీలియం యొక్క సమతుల్య నిష్పత్తిని నిర్వహించడానికి, సూపర్ ఫ్లూయిడ్ హీలియం లీక్ అయ్యి పీడనాన్ని పెంచుతుంది, దీనివల్ల ద్రవం కంటైనర్ నుండి ఫౌంటెన్ వలె బయటకు వస్తుంది.[97]

హీలియం II యొక్క ఉష్ణ వాహకత తెలిసిన మరే ఇతర పదార్థం కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది, ఇది హీలియం I కంటే మిలియన్ రెట్లు మరియు రాగి కంటే వందల రెట్లు ఎక్కువ.[24] దీనికి కారణం ఉష్ణ వాహకత ఒక అసాధారణ క్వాంటం యంత్రాంగం ద్వారా జరుగుతుంది. ఉష్ణాన్ని బాగా ప్రసరింపజేసే చాలా పదార్థాలు ఉష్ణాన్ని బదిలీ చేయడానికి స్వేచ్ఛా ఎలక్ట్రాన్ల వాలెన్స్ బ్యాండ్ను కలిగి ఉంటాయి. హీలియం II అటువంటి వాలెన్స్ బ్యాండ్‌ను కలిగి ఉండదు, అయినప్పటికీ ఉష్ణాన్ని బాగా ప్రసరింపజేస్తుంది. ఉష్ణ ప్రవాహం గాలిలో ధ్వని ప్రసారాన్ని వర్ణించడానికి ఉపయోగించే వేవ్ ఈక్వేషన్ వంటి సమీకరణాల ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది. ఉష్ణాన్ని ప్రవేశపెట్టినప్పుడు, అది 1.8 K వద్ద హీలియం II ద్వారా సెకనుకు 20 మీటర్ల వేగంతో తరంగాల రూపంలో కదులుతుంది, ఈ దృగ్విషయాన్ని సెకండ్ సౌండ్ అని పిలుస్తారు.[24]

హీలియం II ఒక క్రేపింగ్ ప్రభావాన్ని కూడా ప్రదర్శిస్తుంది. ఒక ఉపరితలం హీలియం II స్థాయి కంటే దాటి విస్తరించినప్పుడు, హీలియం II గురుత్వాకర్షణ శక్తికి వ్యతిరేకంగా ఉపరితలం వెంట కదులుతుంది. హీలియం II సీల్ చేయబడని పాత్ర నుండి గోడల వెంట పాకుతూ వెచ్చని ప్రాంతానికి చేరుకునే వరకు తప్పించుకుంటుంది, అక్కడ అది ఆవిరైపోతుంది. ఇది ఉపరితల పదార్థంతో సంబంధం లేకుండా 30 nm-మందపాటి ఫిల్మ్‌లో కదులుతుంది. ఈ ఫిల్మ్‌ను రోలిన్ ఫిల్మ్ అని పిలుస్తారు మరియు దీనిని మొదట వర్ణించిన వ్యక్తి, బెర్నార్డ్ వి. రోలిన్ పేరు మీద దీనికి పేరు పెట్టారు.[24][98][99] ఈ క్రేపింగ్ ప్రవర్తన మరియు హీలియం II చిన్న రంధ్రాల ద్వారా వేగంగా లీక్ అయ్యే సామర్థ్యం కారణంగా, దీనిని నియంత్రించడం చాలా కష్టం. కంటైనర్ జాగ్రత్తగా నిర్మించబడకపోతే, హీలియం II ఉపరితలాల వెంట మరియు వాల్వ్‌ల ద్వారా వెచ్చని ప్రదేశానికి చేరుకునే వరకు పాకుతుంది, అక్కడ అది ఆవిరైపోతుంది. రోలిన్ ఫిల్మ్ అంతటా ప్రసరించే తరంగాలు నిస్సార నీటిలో గ్రావిటీ వేవ్ల వలె అదే సమీకరణం ద్వారా నిర్వహించబడతాయి, కానీ గురుత్వాకర్షణకు బదులుగా, పునరుద్ధరణ శక్తి వాన్ డెర్ వాల్స్ ఫోర్స్.[100] ఈ తరంగాలను థర్డ్ సౌండ్ అని పిలుస్తారు.[101]

ఘన దశలు

హీలియం వాతావరణ పీడనం వద్ద పరమ శూన్య ఉష్ణోగ్రత వరకు ద్రవంగానే ఉంటుంది, కానీ అధిక పీడనం వద్ద గడ్డకడుతుంది. ఘన హీలియంకు సుమారు 25 బార్ (2.5 MPa) పీడనం వద్ద 1–1.5 K (సుమారు −272 °C లేదా −457 °F) ఉష్ణోగ్రత అవసరం.[102] ఘన మరియు ద్రవ హీలియంను వేరు చేయడం తరచుగా కష్టం, ఎందుకంటే రెండు దశల వక్రీభవన సూచిక దాదాపు ఒకేలా ఉంటుంది. ఘనపదార్థం పదునైన ద్రవీభవన బిందువును కలిగి ఉంటుంది మరియు స్ఫటిక నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది, కానీ ఇది అత్యంత సంకోచనీయత (compressible) కలిగి ఉంటుంది; ప్రయోగశాలలో పీడనాన్ని వర్తింపజేయడం ద్వారా దాని పరిమాణాన్ని 30% కంటే ఎక్కువ తగ్గించవచ్చు.[103] సుమారు 27 MPa యొక్క బల్క్ మాడ్యులస్తో[104] ఇది నీటి కంటే ~100 రెట్లు ఎక్కువ సంకోచనీయమైనది. ఘన హీలియం 1.15 K మరియు 66 atm వద్ద 0.214 ± 0.006 g/cm3 సాంద్రతను కలిగి ఉంటుంది; 0 K మరియు 2.5 MPa వద్ద అంచనా వేయబడిన సాంద్రత 0.187 ± 0.009 g/cm3.[105] అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, తగినంత పీడనంతో హీలియం ఘనీభవిస్తుంది. గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద, దీనికి సుమారు 114000 atm అవసరం.[106]

హీలియం-4 మరియు హీలియం-3 రెండూ అనేక స్ఫటికాకార ఘన దశలను ఏర్పరుస్తాయి, వీటన్నింటికీ కనీసం 25 బార్ అవసరం. రెండూ α దశను ఏర్పరుస్తాయి, ఇది హెక్సాగోనల్ క్లోజ్-ప్యాక్డ్ (hcp) స్ఫటిక నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది, β దశ, ఇది ఫేస్-సెంటర్డ్ క్యూబిక్ (fcc), మరియు γ దశ, ఇది బాడీ-సెంటర్డ్ క్యూబిక్ (bcc).[107]

ఐసోటోపులు

ప్రధాన వ్యాసం: Isotopes of helium

హీలియం యొక్క ఎనిమిది తెలిసిన ఐసోటోప్లు ఉన్నాయి, వీటిలో రెండు, హీలియం-3 మరియు హీలియం-4, స్థిరమైనవి. భూమి వాతావరణంలో, ప్రతి మిలియన్ He పరమాణువులకు ఒక He పరమాణువు ఉంటుంది.[22] చాలా మూలకాల వలె కాకుండా, హీలియం యొక్క ఐసోటోపిక్ సమృద్ధి మూలం ఆధారంగా చాలా మారుతుంది, ఇది వివిధ నిర్మాణ ప్రక్రియల కారణంగా జరుగుతుంది. అత్యంత సాధారణ ఐసోటోప్, హీలియం-4, భూమిపై భారీ రేడియోధార్మిక మూలకాల యొక్క ఆల్ఫా క్షయం ద్వారా ఉత్పత్తి అవుతుంది; వెలువడే ఆల్ఫా కణాలు పూర్తిగా అయనీకరణం చెందిన హీలియం-4 కేంద్రకాలు. హీలియం-4 అసాధారణంగా స్థిరమైన కేంద్రకం, ఎందుకంటే దాని న్యూక్లియాన్లు పూర్తి షెల్స్గా అమర్చబడి ఉంటాయి. ఇది బిగ్ బ్యాంగ్ న్యూక్లియోసింథసిస్ సమయంలో కూడా భారీ పరిమాణంలో ఏర్పడింది.[108]

హీలియం-3 భూమిపై తక్కువ మొత్తంలో మాత్రమే ఉంటుంది. భూమి ఏర్పడినప్పటి నుండి చాలా వరకు ఉంది, అయినప్పటికీ కొంత కాస్మిక్ డస్ట్లో చిక్కుకుని భూమిపై పడుతుంది.[109] ట్రిటియం యొక్క బీటా క్షయం ద్వారా కూడా తక్కువ మొత్తంలో ఉత్పత్తి అవుతుంది.[110] భూమి యొక్క క్రస్ట్ నుండి వచ్చిన శిలలు పది రెట్లు వరకు ఐసోటోప్ నిష్పత్తులను కలిగి ఉంటాయి, మరియు ఈ నిష్పత్తులను శిలల మూలాన్ని మరియు భూమి యొక్క మాంటిల్ కూర్పును పరిశోధించడానికి ఉపయోగించవచ్చు.[109] He నక్షత్రాలలో అణు ఫ్యూజన్ యొక్క ఉత్పత్తిగా చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది. అందువల్ల ఇంటర్స్టెల్లార్ మీడియంలో, He నుండి He నిష్పత్తి భూమిపై కంటే సుమారు 100 రెట్లు ఎక్కువగా ఉంటుంది.[111] చంద్ర మరియు గ్రహశకలం రెగోలిత్ వంటి గ్రహాంతర పదార్థాలు సౌర గాలుల ద్వారా బాంబు దాడికి గురికావడం వల్ల హీలియం-3ని తక్కువ మొత్తంలో కలిగి ఉంటాయి. చంద్రుని ఉపరితలం 10 ppb క్రమంలో హీలియం-3ని కలిగి ఉంది, ఇది భూమి వాతావరణంలో కనిపించే సుమారు 5 ppt కంటే చాలా ఎక్కువ.[112][113] 1986లో గెరాల్డ్ కుల్సిన్స్కీతో ప్రారంభించి, అనేక మంది చంద్రుడిని అన్వేషించాలని, చంద్ర రెగోలిత్‌ను మైనింగ్ చేయాలని మరియు ఫ్యూజన్ కోసం హీలియం-3ని ఉపయోగించాలని ప్రతిపాదించారు.[114]

ద్రవ హీలియం-4ను 1-K పాట్లో బాష్పీభవన శీతలీకరణ ఉపయోగించి సుమారు 1 K వరకు చల్లబరచవచ్చు. తక్కువ మరిగే బిందువు కలిగిన హీలియం-3 యొక్క ఇలాంటి శీతలీకరణ, హీలియం-3 రిఫ్రిజిరేటర్లో సుమారు 0.2 kelvin సాధించగలదు. 0.8 K కంటే తక్కువ ఉన్న ద్రవ He మరియు He యొక్క సమాన మిశ్రమాలు వాటి అసమానత కారణంగా రెండు మిశ్రమం కాని దశలుగా విడిపోతాయి (అవి వేర్వేరు క్వాంటం గణాంకాలు అనుసరిస్తాయి: హీలియం-4 పరమాణువులు బోసాన్లు అయితే హీలియం-3 పరమాణువులు ఫెర్మియాన్లు).[24] డైల్యూషన్ రిఫ్రిజిరేటర్లు కొన్ని మిల్లీకెల్విన్ల ఉష్ణోగ్రతలను సాధించడానికి ఈ మిశ్రమం కాని స్వభావాన్ని ఉపయోగిస్తాయి.[115]

అన్యదేశ హీలియం ఐసోటోపులు ఉత్పత్తి చేయడం సాధ్యమే, ఇవి వేగంగా ఇతర పదార్థాలుగా క్షీణిస్తాయి. అత్యల్ప కాలం జీవించే భారీ హీలియం ఐసోటోప్ అన్‌బౌండ్ హీలియం-10, దీని అర్ధ-జీవిత కాలం 2.6 ± (4)×10^-22 s. హీలియం-6 బీటా కణంను విడుదల చేయడం ద్వారా క్షీణిస్తుంది మరియు 0.8 సెకన్ల అర్ధ-జీవిత కాలాన్ని కలిగి ఉంటుంది. హీలియం-7 మరియు హీలియం-8 కొన్ని అణు ప్రతిచర్యలలో సృష్టించబడతాయి.[24] హీలియం-6 మరియు హీలియం-8 న్యూక్లియర్ హాలోను ప్రదర్శిస్తాయని తెలుసు.[24]

ధర్మములు

వాతావరణ పీడనం వద్ద హీలియం వాయువు యొక్క ఉష్ణ మరియు భౌతిక ధర్మాల పట్టిక:[116][117]

ఉష్ణోగ్రత (K) సాంద్రత (kg/m^3) విశిష్టోష్ణం (kJ/kg °C) గతిశీల స్నిగ్ధత (kg/m s) గతిజ స్నిగ్ధత (m^2/s) ఉష్ణ వాహకత (W/m °C) ఉష్ణ విసరణత (m^2/s) ప్రాండ్ల్ సంఖ్య
100 5.193 9.63E-06 1.98E-05 0.073 2.89E-05 0.686
120 0.406 5.193 1.07E-05 2.64E-05 0.0819 3.88E-05 0.679
144 0.3379 5.193 1.26E-05 3.71E-05 0.0928 5.28E-05 0.7
200 0.2435 5.193 1.57E-05 6.44E-05 0.1177 9.29E-05 0.69
255 0.1906 5.193 1.82E-05 9.55E-05 0.1357 1.37E-04 0.7
366 0.1328 5.193 2.31E-05 1.74E-04 0.1691 2.45E-04 0.71
477 0.10204 5.193 2.75E-05 2.69E-04 0.197 3.72E-04 0.72
589 0.08282 5.193 3.11E-05 3.76E-04 0.225 5.22E-04 0.72
700 0.07032 5.193 3.48E-05 4.94E-04 0.251 6.66E-04 0.72
800 0.06023 5.193 3.82E-05 6.34E-04 0.275 8.77E-04 0.72
900 0.05451 5.193 4.14E-05 7.59E-04 0.33 1.14E-03 0.687
1000 5.193 4.46E-05 9.14E-04 0.354 1.40E-03 0.654

సమ్మేళనాలు

ప్రధాన వ్యాసం: Helium compounds

[118]

హీలియం యొక్క సంయోజకత సున్నా మరియు ఇది సాధారణ పరిస్థితులలో రసాయనికంగా చర్యాశీలత లేనిది.[103] ఇది అయనీకరణం చెందకపోతే విద్యుత్ బంధకం (insulator)గా పనిచేస్తుంది. ఇతర జడ వాయువుల మాదిరిగానే, హీలియం కూడా మెటాస్టేబుల్ శక్తి స్థాయిలను కలిగి ఉంటుంది, ఇవి దాని అయనీకరణ పొటెన్షియల్ కంటే తక్కువ వోల్టేజ్ వద్ద విద్యుత్ ఉత్సర్గంలో అయనీకరణం చెందేలా చేస్తాయి.[24] హీలియంను గ్లో డిశ్చార్జ్కు గురిచేసినప్పుడు, ఎలక్ట్రాన్ బాంబు దాడికి గురిచేసినప్పుడు లేదా ఇతర మార్గాల ద్వారా ప్లాస్మాగా మార్చినప్పుడు టంగ్‌స్టన్, అయోడిన్, ఫ్లోరిన్, సల్ఫర్ మరియు ఫాస్పరస్‌లతో అస్థిర సమ్మేళనాలను, అంటే ఎక్సిమర్లను ఏర్పరచగలదు. ఈ పద్ధతి ద్వారా HeNe, HgHe10, మరియు WHe2 వంటి అణు సమ్మేళనాలు, మరియు +, 2+, +, మరియు + వంటి అణు అయాన్లు సృష్టించబడ్డాయి.[119] HeH+ దాని భూస్థాయిలో స్థిరంగా ఉన్నప్పటికీ, ఇది అత్యంత చర్యాశీలత కలిగినది—ఇది తెలిసిన వాటిలో అత్యంత బలమైన బ్రాన్‌స్టెడ్ ఆమ్లం, కాబట్టి ఇది విడిగా మాత్రమే ఉండగలదు, ఎందుకంటే ఇది తాకిన ఏ అణువునైనా లేదా కౌంటర్ అయాన్‌నైనా ప్రోటోనేట్ చేస్తుంది. ఈ పద్ధతి ద్వారా తటస్థ అణువు He2 కూడా ఉత్పత్తి చేయబడింది, ఇది అనేక బ్యాండ్ వ్యవస్థలను కలిగి ఉంటుంది, మరియు HgHe, ఇది కేవలం ధ్రువణ శక్తుల ద్వారా కలిసి ఉంటుందని భావిస్తారు.[24]

హీలియం యొక్క వాన్ డెర్ వాల్స్ సమ్మేళనాలు క్రయోజెనిక్ హీలియం వాయువు మరియు LiHe మరియు He2 వంటి ఇతర పదార్థాల పరమాణువులతో కూడా ఏర్పడవచ్చు.[120]

సైద్ధాంతికంగా, 2000లో కనుగొనబడిన HArFకు సమానమైన హీలియం ఫ్లోరోహైడ్రైడ్ (HHeF) వంటి ఇతర నిజమైన సమ్మేళనాలు సాధ్యం కావచ్చు.[121] హీలియం-ఆక్సిజన్ బంధాన్ని కలిగి ఉన్న రెండు కొత్త సమ్మేళనాలు స్థిరంగా ఉండవచ్చని గణనలు చూపుతున్నాయి.[122] సిద్ధాంతాన్ని ఉపయోగించి అంచనా వేయబడిన రెండు కొత్త అణు జాతులు, CsFHeO మరియు N(CH3)4FHeO, 2005లో తైవాన్‌కు చెందిన ఒక బృందం సిద్ధాంతీకరించిన మెటాస్టేబుల్ FHeO− అయాన్ యొక్క ఉత్పన్నాలు.[123]

అధిక పీడనం వద్ద వేడి చేయడం ద్వారా హీలియం పరమాణువులను బోలు కార్బన్ కేజ్ అణువులలో (ఫుల్లరీన్లు) ప్రవేశపెట్టారు. ఏర్పడిన ఎండోహెడ్రల్ ఫుల్లరీన్ అణువులు అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద స్థిరంగా ఉంటాయి. ఈ ఫుల్లరీన్‌ల రసాయన ఉత్పన్నాలు ఏర్పడినప్పుడు, హీలియం లోపలే ఉంటుంది.[124] హీలియం-3ని ఉపయోగిస్తే, దానిని హీలియం న్యూక్లియర్ మాగ్నెటిక్ రెసొనెన్స్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ ద్వారా సులభంగా గమనించవచ్చు.[125] హీలియం-3ని కలిగి ఉన్న అనేక ఫుల్లరీన్‌లు నివేదించబడ్డాయి. హీలియం పరమాణువులు సమయోజనీయ లేదా అయానిక్ బంధాల ద్వారా జతచేయబడనప్పటికీ, అన్ని స్టోయికియోమెట్రిక్ రసాయన సమ్మేళనాల వలె, ఈ పదార్థాలు ప్రత్యేకమైన ధర్మాలను మరియు ఖచ్చితమైన కూర్పును కలిగి ఉంటాయి.

అధిక పీడనాల వద్ద హీలియం ఇతర మూలకాలతో సమ్మేళనాలను ఏర్పరచగలదు. హీలియం-నైట్రోజన్ క్లాత్రేట్ (He(N2)11) స్పటికాలను గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద, సుమారు 10 GPa పీడనాల వద్ద డైమండ్ అన్విల్ సెల్లో పెంచారు.[126] బంధకం అయిన ఎలక్ట్రైడ్ Na2He 113 GPa కంటే ఎక్కువ పీడనాల వద్ద థర్మోడైనమిక్‌గా స్థిరంగా ఉంటుందని చూపబడింది. ఇది ఫ్లోరైట్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది.[127]

లభ్యత మరియు ఉత్పత్తి

సహజ సమృద్ధి

భూమిపై అరుదుగా ఉన్నప్పటికీ, హీలియం విశ్వంలో రెండవ అత్యంత సమృద్ధిగా ఉన్న మూలకం, ఇది దాని బేరియోనిక్ ద్రవ్యరాశిలో 23% ఉంటుంది. హైడ్రోజన్ మాత్రమే దీని కంటే ఎక్కువ సమృద్ధిగా ఉంటుంది.[22] మెజారిటీ హీలియం బిగ్ బ్యాంగ్ జరిగిన ఒకటి నుండి మూడు నిమిషాల తర్వాత బిగ్ బ్యాంగ్ న్యూక్లియోసింథసిస్ ద్వారా ఏర్పడింది. ఫలితంగా, దాని సమృద్ధి కొలతలు కాస్మోలాజికల్ నమూనాలకు దోహదం చేస్తాయి. ఆదిమ హీలియం పరమాణువులు ప్రోటాన్లతో కలిసి హీలియం హైడ్రైడ్ అయాన్లను ఏర్పరిచినప్పుడు మొదటి అణు బంధాలు ఏర్పడ్డాయి,[128] HeH+. నక్షత్రాలలో, హీలియం హైడ్రోజన్ యొక్క న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ ద్వారా ప్రోటాన్-ప్రోటాన్ చైన్ ప్రతిచర్యలు మరియు CNO సైకిల్ ద్వారా ఏర్పడుతుంది, ఇది స్టెల్లార్ న్యూక్లియోసింథసిస్లో భాగం.[108]

భూమి వాతావరణంలో, ఘనపరిమాణం ప్రకారం హీలియం సాంద్రత మిలియన్‌కు 5.2 భాగాలు మాత్రమే.[129][130] కొత్త హీలియం నిరంతరం ఉత్పత్తి అవుతున్నప్పటికీ, ఈ సాంద్రత తక్కువగా మరియు స్థిరంగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే భూమి వాతావరణంలోని చాలా హీలియం వివిధ ప్రక్రియల ద్వారా అంతరిక్షంలోకి తప్పించుకుంటుంది.[131][132][133] భూమి యొక్క హెటెరోస్పియర్లో, ఎగువ వాతావరణంలో ఒక భాగం, హీలియం మరియు హైడ్రోజన్ అత్యంత సమృద్ధిగా ఉన్న మూలకాలు.

భూమిపై ఉన్న చాలా హీలియం రేడియోధార్మిక క్షయం ఫలితం. హీలియం యురేనియం మరియు థోరియం ఖనిజాలలో, యురేనినైట్ మరియు దాని రకాలు క్లీవైట్ మరియు పిచ్‌బ్లెండ్‌లలో,[14][134] అలాగే కార్నోటైట్ మరియు మోనాజైట్ (ఒక సమూహ నామం; "మోనాజైట్" సాధారణంగా మోనాజైట్-(Ce)ని సూచిస్తుంది) లలో పెద్ద మొత్తంలో కనిపిస్తుంది,[135][136] ఎందుకంటే అవి ఆల్ఫా కణాలను (హీలియం కేంద్రకాలు, He2+) విడుదల చేస్తాయి, కణం శిల ద్వారా ఆగిపోయిన వెంటనే ఎలక్ట్రాన్లు వాటితో కలిసిపోతాయి. ఈ విధంగా లిథోస్పియర్ అంతటా సంవత్సరానికి సుమారు 3000 మెట్రిక్ టన్నుల హీలియం ఉత్పత్తి అవుతుందని అంచనా.[137][138][139] భూమి యొక్క క్రస్ట్‌లో, హీలియం సాంద్రత బిలియన్‌కు 8 భాగాలు. సముద్రపు నీటిలో, సాంద్రత ట్రిలియన్‌కు 4 భాగాలు మాత్రమే. ఖనిజ స్ప్రింగ్‌లు, అగ్నిపర్వత వాయువు మరియు ఉల్కాపాత ఇనుములో కూడా తక్కువ మొత్తంలో ఉంటుంది. హీలియం సహజ వాయువును కూడా బంధించే పరిస్థితులలో భూగర్భంలో బంధించబడినందున, గ్రహం మీద హీలియం యొక్క అతిపెద్ద సహజ సాంద్రతలు సహజ వాయువులో కనిపిస్తాయి, దీని నుండి చాలా వాణిజ్య హీలియం సేకరించబడుతుంది. సాంద్రత కొన్ని ppm నుండి శాన్ జువాన్ కౌంటీ, న్యూ మెక్సికోలోని ఒక చిన్న గ్యాస్ ఫీల్డ్‌లో 7% కంటే ఎక్కువ వరకు విస్తృత పరిధిలో మారుతూ ఉంటుంది.[140][141]

2021, ప్రపంచ హీలియం నిల్వలు 31000000000 m3గా అంచనా వేయబడ్డాయి, అందులో మూడవ వంతు ఖతార్లో ఉంది.[142] 2015 మరియు 2016లలో ఉత్తర అమెరికాలోని రాకీ పర్వతాల కింద[143] మరియు తూర్పు ఆఫ్రికా రిఫ్ట్లో అదనపు సంభావ్య నిల్వలు ఉన్నట్లు ప్రకటించబడ్డాయి.[20]

బ్యూరో ఆఫ్ ల్యాండ్ మేనేజ్‌మెంట్ (BLM) పశ్చిమ కొలరాడోలో సహజ వనరులను నిర్వహించడానికి అక్టోబర్ 2024 ప్రణాళికను ప్రతిపాదించింది. ఈ ప్రణాళికలో 543,000 ఎకరాలను చమురు మరియు గ్యాస్ లీజింగ్ కోసం మూసివేయడం మరియు 692,300 ఎకరాలను తెరిచి ఉంచడం ఉన్నాయి. తెరిచి ఉన్న ప్రాంతాలలో, 165,700 ఎకరాలు హీలియం రికవరీకి అనువైనవిగా గుర్తించబడ్డాయి. యునైటెడ్ స్టేట్స్ సుమారు 306000000000 cuft పునరుద్ధరించదగిన హీలియంను కలిగి ఉంది, ఇది సంవత్సరానికి 2150000000 cuft ప్రస్తుత వినియోగ రేట్లను సుమారు 150 సంవత్సరాల పాటు తీర్చడానికి సరిపోతుంది.[144]

ఆధునిక వెలికితీత మరియు పంపిణీ

ఇవి కూడా చూడండి: Helium production in the United States గాలి నుండి హీలియంను సేకరించడం ఆర్థికంగా లాభదాయకం కాదు.[145] పెద్ద ఎత్తున ఉపయోగం కోసం, 7% వరకు హీలియంను కలిగి ఉండే సహజ వాయువు నుండి ఫ్రాక్షనల్ డిస్టిలేషన్ ద్వారా హీలియం సేకరించబడుతుంది.[146] హీలియం ఇతర మూలకాల కంటే తక్కువ మరుగు స్థానం కలిగి ఉన్నందున, ఇతర వాయువులన్నింటినీ (ఎక్కువగా నైట్రోజన్ మరియు మీథేన్) ద్రవీకరించడానికి తక్కువ ఉష్ణోగ్రతలు మరియు అధిక పీడనం ఉపయోగించబడతాయి. ఫలితంగా వచ్చే ముడి హీలియం వాయువు తగ్గుతున్న ఉష్ణోగ్రతలకు వరుసగా గురిచేయడం ద్వారా శుద్ధి చేయబడుతుంది, దీనిలో మిగిలిన నైట్రోజన్ మరియు ఇతర వాయువులన్నీ వాయు మిశ్రమం నుండి అవక్షేపించబడతాయి. యాక్టివేటెడ్ చార్కోల్ చివరి శుద్దీకరణ దశగా ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది సాధారణంగా 99.995% స్వచ్ఛమైన గ్రేడ్-A హీలియంను ఇస్తుంది.[24] గ్రేడ్-A హీలియంలో ప్రధాన మలినం నియాన్. చివరి ఉత్పత్తి దశలో, ఉత్పత్తి చేయబడిన చాలా హీలియం క్రయోజెనిక్ ప్రక్రియ ద్వారా ద్రవీకరించబడుతుంది. ద్రవ హీలియం అవసరమయ్యే అనువర్తనాలకు ఇది అవసరం మరియు హీలియం సరఫరాదారులు సుదూర రవాణా ఖర్చును తగ్గించుకోవడానికి కూడా అనుమతిస్తుంది, ఎందుకంటే అతిపెద్ద ద్రవ హీలియం కంటైనర్లు అతిపెద్ద వాయు హీలియం ట్యూబ్ ట్రైలర్ల కంటే ఐదు రెట్లు ఎక్కువ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి.[76][147]

2008లో, సుమారు 169 మిలియన్ స్టాండర్డ్ క్యూబిక్ మీటర్ల (SCM) (6.0 × 109 క్యూబిక్ అడుగులు) హీలియం సహజ వాయువు నుండి సేకరించబడింది లేదా హీలియం నిల్వల నుండి ఉపసంహరించబడింది, ఇందులో సుమారు 78% యునైటెడ్ స్టేట్స్ నుండి, 10% అల్జీరియా నుండి, మరియు మిగిలినవి రష్యా, పోలాండ్ మరియు ఖతార్ నుండి వచ్చాయి.[148] 2013 నాటికి, ఖతార్‌లో హీలియం ఉత్పత్తి పెరుగుదల (ఎయిర్ లిక్విడ్ నిర్వహణలో ఖతార్‌గ్యాస్ కంపెనీ కింద) ప్రపంచ హీలియం ఉత్పత్తిలో ఖతార్ వాటాను 25%కి పెంచింది, ఇది యునైటెడ్ స్టేట్స్ తర్వాత రెండవ అతిపెద్ద ఎగుమతిదారుగా నిలిచింది.[149] 2024లో, యునైటెడ్ స్టేట్స్ ఖతార్‌ను అధిగమించి ప్రపంచంలోనే అతిపెద్ద హీలియం ఉత్పత్తిదారుగా నిలిచింది, ఆ సంవత్సరంలో 68 మిలియన్ SCM హీలియంను సేకరించింది, ఖతార్ 64 మిలియన్ SCMతో పోలిస్తే.[150] 2016లో టాంజానియాలో సుమారు 54 e9ft3 హీలియం నిక్షేపం కనుగొనబడింది,[151] మరియు 2020లో చైనాలోని నింగ్జియాలో పెద్ద ఎత్తున హీలియం ప్లాంట్ ప్రారంభించబడింది.[152]

యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో, చాలా హీలియం హ్యూగోటన్ మరియు కాన్సాస్, ఓక్లహోమాలోని సమీప గ్యాస్ ఫీల్డ్‌లు మరియు టెక్సాస్‌లోని పాన్‌హ్యాండిల్ ఫీల్డ్ నుండి సేకరించబడుతుంది.[76][153] ఈ గ్యాస్‌లో ఎక్కువ భాగం ఒకప్పుడు పైప్‌లైన్ ద్వారా నేషనల్ హీలియం రిజర్వ్కు పంపబడేది, కానీ 2005 నుండి, ఈ నిల్వ క్షీణించి విక్రయించబడింది, మరియు ఇది 2021 నాటికి చాలా వరకు క్షీణిస్తుందని అంచనా వేయబడింది[149] అక్టోబర్ 2013 రెస్పాన్సిబుల్ హీలియం అడ్మినిస్ట్రేషన్ అండ్ స్టీవార్డ్‌షిప్ యాక్ట్ (H.R. 527) ప్రకారం.[154] 2021లో మిగిలిన నిల్వలను విక్రయించే ప్రయత్నాలు జరిగినప్పటికీ, నేషనల్ హీలియం రిజర్వ్ యొక్క అవశేషాలను బ్యూరో ఆఫ్ ల్యాండ్ మేనేజ్‌మెంట్ 3 సంవత్సరాల కాలంలో వేలం వేసింది.[155][156][157] ఇది చివరికి జూన్ 27, 2024న మెసర్ గ్రూప్‌కు విక్రయించబడింది.[150][158] పశ్చిమ యునైటెడ్ స్టేట్స్ యొక్క హీలియం ఫీల్డ్‌లు హీలియం సరఫరాకు ప్రత్యామ్నాయ వనరుగా ఉద్భవిస్తున్నాయి, ముఖ్యంగా "ఫోర్ కార్నర్స్" ప్రాంతం (అరిజోనా, కొలరాడో, న్యూ మెక్సికో మరియు ఉటా రాష్ట్రాలు).[159]

ప్రత్యేక సెమీపెర్మియబుల్ మెంబ్రేన్లు మరియు ఇతర అడ్డంకుల ద్వారా ముడి సహజ వాయువును వ్యాప్తి చేయడం హీలియంను తిరిగి పొందడానికి మరియు శుద్ధి చేయడానికి మరొక పద్ధతి.[160] 1996లో, యు.ఎస్. అటువంటి గ్యాస్ వెల్ కాంప్లెక్స్‌లలో సుమారు 147 బిలియన్ స్టాండర్డ్ క్యూబిక్ ఫీట్ల (4.2 బిలియన్ SCM) నిరూపితమైన హీలియం నిల్వలను కలిగి ఉంది.[161] ఆ సమయంలో వినియోగ రేట్ల వద్ద (యు.ఎస్.లో సంవత్సరానికి 72 మిలియన్ SCM; క్రింద ఉన్న పై చార్ట్ చూడండి) ఇది సుమారు 58 సంవత్సరాల యు.ఎస్. వినియోగానికి సరిపోయే హీలియం, మరియు ప్రపంచ వినియోగ రేట్ల వద్ద దీని కంటే తక్కువ (బహుశా 80% సమయం), అయితే పొదుపు మరియు ప్రాసెసింగ్‌లోని అంశాలు ప్రభావవంతమైన నిల్వ సంఖ్యలను ప్రభావితం చేస్తాయి.

హీలియం ద్రవ లేదా వాయు రూపంలో వాణిజ్యపరంగా అందుబాటులో ఉంది. ద్రవంగా, ఇది 1000 L వరకు హీలియంను కలిగి ఉండే డ్యూవార్ ఫ్లాస్క్‌లు అని పిలువబడే చిన్న ఇన్సులేటెడ్ కంటైనర్లలో లేదా 42 m3 (సుమారు 11,000 యు.ఎస్. గ్యాలన్లు) వరకు నామమాత్రపు సామర్థ్యం కలిగిన పెద్ద ISO కంటైనర్లలో సరఫరా చేయబడుతుంది. వాయు రూపంలో, చిన్న పరిమాణంలో హీలియం 8 m3 (సుమారు .282 స్టాండర్డ్ క్యూబిక్ ఫీట్లు) వరకు ఉండే అధిక-పీడన సిలిండర్లలో సరఫరా చేయబడుతుంది, అయితే పెద్ద పరిమాణంలో అధిక-పీడన వాయువు 4,860 m3 (సుమారు 172,000 స్టాండర్డ్ క్యూబిక్ ఫీట్లు) వరకు సామర్థ్యం కలిగిన ట్యూబ్ ట్రైలర్లలో సరఫరా చేయబడుతుంది.

పరిరక్షణ న్యాయవాదులు

ప్రధాన వ్యాసం: Helium storage and conservation

2010లో నోబెల్ బహుమతి గ్రహీత, భౌతిక శాస్త్రవేత్త రాబర్ట్ కోల్‌మన్ రిచర్డ్‌సన్ వంటి హీలియం సంరక్షణవాదుల అభిప్రాయం ప్రకారం, హీలియం యొక్క స్వేచ్ఛా మార్కెట్ ధర "వ్యర్థ" వినియోగానికి (ఉదాహరణకు: హీలియం బెలూన్లు) దారితీసింది. 2015 నాటికి దేశంలోని భారీ హీలియం నిల్వలను విక్రయించాలని అమెరికా కాంగ్రెస్ తీసుకున్న నిర్ణయం వల్ల 2000వ దశకంలో ధరలు తగ్గాయి.[17] గ్యాస్ యొక్క అధిక వృథాను అరికట్టడానికి హీలియం ధరను 20 రెట్లు పెంచాలని రిచర్డ్‌సన్ ప్రతిపాదించారు. 2012లో నట్టాల్ మరియు సహచరులు "స్టాప్ స్క్వాండరింగ్ హీలియం" (హీలియం వృథాను ఆపండి) అనే శీర్షికతో రాసిన పత్రంలో, స్థిరమైన హీలియం మార్కెట్‌ను నిర్మించే అంతర్జాతీయ హీలియం ఏజెన్సీని ఏర్పాటు చేయాలని ప్రతిపాదించారు.[162]

అప్లికేషన్లు (ఉపయోగాలు)

బెలూన్లు బహుశా హీలియం యొక్క అత్యంత ప్రసిద్ధ ఉపయోగం అయినప్పటికీ, మొత్తం హీలియం వినియోగంలో అవి చాలా తక్కువ భాగం మాత్రమే.[71] హీలియం దాని తక్కువ మరిగే స్థానం, తక్కువ సాంద్రత, తక్కువ ద్రావణీయత, అధిక ఉష్ణ వాహకత లేదా జడత్వం వంటి కొన్ని ప్రత్యేక లక్షణాల కోసం అనేక ప్రయోజనాల కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. 2014లో ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉత్పత్తి అయిన సుమారు 32 మిలియన్ కిలోల (180 మిలియన్ ప్రామాణిక క్యూబిక్ మీటర్లు) హీలియంలో, అతిపెద్ద ఉపయోగం (2014లో మొత్తం వినియోగంలో సుమారు 32%) క్రయోజెనిక్ అప్లికేషన్లలో ఉంది, ఇందులో ఎక్కువ భాగం వైద్య MRI స్కానర్లు మరియు NMR స్పెక్ట్రోమీటర్లలోని సూపర్ కండక్టింగ్ అయస్కాంతాలను చల్లబరచడం ఉంటుంది.[163] ఇతర ప్రధాన ఉపయోగాలు ప్రెషరైజింగ్ మరియు పర్జింగ్ సిస్టమ్స్, వెల్డింగ్, నియంత్రిత వాతావరణాల నిర్వహణ మరియు లీక్ డిటెక్షన్. వర్గాల వారీగా ఇతర ఉపయోగాలు సాపేక్షంగా తక్కువగా ఉన్నాయి.

నియంత్రిత వాతావరణాలు

హీలియం జడ వాయువు కాబట్టి, సిలికాన్ మరియు జర్మానియం స్పటికాల పెంపకంలో, టైటానియం మరియు జిర్కోనియం ఉత్పత్తిలో మరియు గ్యాస్ క్రోమాటోగ్రఫీలో రక్షిత వాయువుగా ఉపయోగించబడుతుంది.[103] దీని జడత్వం, ఉష్ణ మరియు క్యాలరీ పరంగా పరిపూర్ణమైన స్వభావం, అధిక ధ్వని వేగం మరియు అధిక ఉష్ణ సామర్థ్య నిష్పత్తి కారణంగా, ఇది సూపర్‌సోనిక్ విండ్ టన్నెల్స్[164] మరియు ఇంపల్స్ ఫెసిలిటీలలో కూడా ఉపయోగకరంగా ఉంటుంది.[165]

గ్యాస్ టంగ్‌స్టన్ ఆర్క్ వెల్డింగ్

ప్రధాన వ్యాసం: Gas tungsten arc welding

వెల్డింగ్ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద గాలి లేదా నైట్రోజన్ ద్వారా కలుషితమై బలహీనపడే పదార్థాలపై ఆర్క్ వెల్డింగ్ ప్రక్రియలలో హీలియం షీల్డింగ్ గ్యాస్గా ఉపయోగించబడుతుంది.[22] గ్యాస్ టంగ్‌స్టన్ ఆర్క్ వెల్డింగ్‌లో అనేక జడ షీల్డింగ్ వాయువులను ఉపయోగిస్తారు, కానీ హీలియంను చౌకైన ఆర్గాన్కు బదులుగా, ముఖ్యంగా అల్యూమినియం లేదా రాగి వంటి అధిక ఉష్ణ వాహకత కలిగిన పదార్థాలను వెల్డింగ్ చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు.

చిన్నపాటి ఉపయోగాలు

పారిశ్రామిక లీక్ డిటెక్షన్

హీలియం యొక్క ఒక పారిశ్రామిక అప్లికేషన్ లీక్ డిటెక్షన్ (లీకేజీలను గుర్తించడం). హీలియం ఘనపదార్థాల ద్వారా గాలి కంటే మూడు రెట్లు వేగంగా వ్యాపిస్తుంది కాబట్టి, ఇది హై-వాక్యూమ్ పరికరాలు (క్రయోజెనిక్ ట్యాంకులు వంటివి) మరియు అధిక-పీడన కంటైనర్లలో లీక్లను గుర్తించడానికి ట్రేసర్ గ్యాస్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది.[166] పరీక్షించాల్సిన వస్తువును ఒక ఛాంబర్‌లో ఉంచి, దానిని వాక్యూమ్ చేసి హీలియంతో నింపుతారు. లీక్‌ల ద్వారా బయటకు వచ్చే హీలియంను 10−9 mbar·L/s (10−10 Pa·m3/s) వంటి చిన్న లీక్ రేట్ల వద్ద కూడా సున్నితమైన పరికరం (హీలియం మాస్ స్పెక్ట్రోమీటర్) ద్వారా గుర్తిస్తారు. కొలత ప్రక్రియ సాధారణంగా ఆటోమేటిక్‌గా ఉంటుంది మరియు దీనిని హీలియం ఇంటిగ్రల్ టెస్ట్ అని పిలుస్తారు. ఒక సరళమైన ప్రక్రియ ఏమిటంటే, పరీక్షించాల్సిన వస్తువును హీలియంతో నింపి, చేతితో పట్టుకునే పరికరంతో లీక్‌ల కోసం వెతకడం.[167]

పగుళ్ల ద్వారా హీలియం లీకేజీని, బల్క్ మెటీరియల్ ద్వారా గ్యాస్ పర్మియేషన్ (ప్రవేశించడం)తో గందరగోళానికి గురికాకూడదు. గాజులు, సిరామిక్స్ మరియు సింథటిక్ పదార్థాల ద్వారా హీలియంకు డాక్యుమెంట్ చేయబడిన పర్మియేషన్ స్థిరాంకాలు (అందువల్ల లెక్కించదగిన పర్మియేషన్ రేటు) ఉన్నప్పటికీ, హీలియం వంటి జడ వాయువులు చాలా బల్క్ లోహాల ద్వారా ప్రవేశించవు.[168]

విమానయానం

ఇది గాలి కంటే తేలికైనది కాబట్టి, ఎయిర్‌షిప్లు మరియు బెలూన్‌లను లిఫ్ట్ కోసం హీలియంతో నింపుతారు. హైడ్రోజన్ వాయువు ఎక్కువ తేలికగా ఉండి, తక్కువ రేటుతో పొరల ద్వారా వ్యాపిస్తుంది, కానీ హీలియం మండే స్వభావం లేనిది మరియు నిజానికి అగ్ని-నిరోధక లక్షణాన్ని కలిగి ఉంటుంది. మరొక చిన్న ఉపయోగం రాకెట్రీలో ఉంది, ఇక్కడ హీలియంను విమానంలో రాకెట్ ప్రొపెల్లెంట్ ట్యాంకులను నింపడానికి మరియు రాకెట్ ఇంధనం తయారు చేయడానికి హైడ్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్‌ను కండెన్స్ చేయడానికి అల్లేజ్ మాధ్యమంగా ఉపయోగిస్తారు. ఇది ప్రయోగానికి ముందు గ్రౌండ్ సపోర్ట్ పరికరాల నుండి ఇంధనం మరియు ఆక్సిడైజర్‌ను పర్జ్ చేయడానికి మరియు అంతరిక్ష వాహనాలలో ద్రవ హైడ్రోజన్‌ను ముందుగానే చల్లబరచడానికి కూడా ఉపయోగించబడుతుంది. ఉదాహరణకు, అపోలో ప్రోగ్రామ్లో ఉపయోగించిన శాటర్న్ V రాకెట్‌ను ప్రయోగించడానికి సుమారు 370,000 m³ హీలియం అవసరమైంది.[103]

చిన్నపాటి వాణిజ్య మరియు వినోద ఉపయోగాలు

శ్వాస వాయువుగా హీలియంకు ఎటువంటి నార్కోటిక్ లక్షణాలు లేవు, కాబట్టి ట్రిమిక్స్, హీలియాక్స్ మరియు హీలియా ఎయిర్ వంటి హీలియం మిశ్రమాలను లోతైన డైవింగ్ కోసం ఉపయోగిస్తారు, ఇది లోతు పెరిగేకొద్దీ తీవ్రమయ్యే నార్కోసిస్ ప్రభావాలను తగ్గించడానికి సహాయపడుతుంది.[169][170] లోతు పెరిగేకొద్దీ పీడనం పెరుగుతుంది, శ్వాస వాయువు సాంద్రత కూడా పెరుగుతుంది, మరియు హీలియం యొక్క తక్కువ పరమాణు భారం మిశ్రమం యొక్క సాంద్రతను తగ్గించడం ద్వారా శ్వాస తీసుకోవడంలో ఇబ్బందిని గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది. ఇది ప్రవాహం యొక్క రేనాల్డ్స్ సంఖ్యను తగ్గిస్తుంది, ఇది టర్బ్యులెంట్ ఫ్లో తగ్గింపుకు మరియు లామినార్ ఫ్లో పెరుగుదలకు దారితీస్తుంది, దీనికి తక్కువ శ్వాస అవసరమవుతుంది.[171][172] 150 మీటర్ల కంటే ఎక్కువ లోతులో హీలియం-ఆక్సిజన్ మిశ్రమాలను పీల్చే డైవర్లు వణుకు మరియు మానసిక-మోటార్ పనితీరు తగ్గడం వంటి లక్షణాలను అనుభవిస్తారు, ఇవి హై-ప్రెజర్ నెర్వస్ సిండ్రోమ్ యొక్క లక్షణాలు.[173] ఈ ప్రభావాన్ని హీలియం-ఆక్సిజన్ మిశ్రమానికి హైడ్రోజన్ లేదా నైట్రోజన్ వంటి కొంత మొత్తంలో నార్కోటిక్ వాయువును జోడించడం ద్వారా కొంతవరకు ఎదుర్కోవచ్చు.[174]

హీలియం-నియాన్ లేజర్లు, ఎరుపు రంగు కిరణాన్ని ఉత్పత్తి చేసే ఒక రకమైన తక్కువ-శక్తి గ్యాస్ లేజర్, బార్‌కోడ్ రీడర్లు మరియు లేజర్ పాయింటర్లతో సహా వివిధ ఆచరణాత్మక అనువర్తనాలను కలిగి ఉండేవి, అయితే వీటిని దాదాపు పూర్తిగా చౌకైన డయోడ్ లేజర్లు భర్తీ చేశాయి.[22]

దాని జడత్వం మరియు అధిక ఉష్ణ వాహకత, న్యూట్రాన్ పారదర్శకత మరియు రియాక్టర్ పరిస్థితులలో రేడియోధార్మిక ఐసోటోపులను ఏర్పరచదు కాబట్టి, కొన్ని గ్యాస్-కూల్డ్ న్యూక్లియర్ రియాక్టర్లలో హీలియంను ఉష్ణ-బదిలీ మాధ్యమంగా ఉపయోగిస్తారు.[166]

హీలియం, జెనాన్ వంటి భారీ వాయువుతో కలిపినప్పుడు, అధిక ఉష్ణ సామర్థ్య నిష్పత్తి మరియు తక్కువ ప్రాండ్టిల్ సంఖ్య కారణంగా థర్మోఅకౌస్టిక్ రిఫ్రిజిరేషన్కు ఉపయోగపడుతుంది.[175] హీలియం యొక్క జడత్వం ఓజోన్ క్షీణతకు లేదా గ్లోబల్ వార్మింగ్‌కు దోహదపడే సాంప్రదాయ రిఫ్రిజిరేషన్ వ్యవస్థల కంటే పర్యావరణ ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది.[176]

హీలియం కొన్ని హార్డ్ డిస్క్ డ్రైవ్లలో కూడా ఉపయోగించబడుతుంది.[177]

శాస్త్రీయ ఉపయోగాలు

హీలియం యొక్క అత్యంత తక్కువ వక్రీభవన సూచిక కారణంగా, కొన్ని టెలిస్కోప్లలో లెన్స్‌ల మధ్య ఖాళీలో ఉష్ణోగ్రత వైవిధ్యాల వల్ల కలిగే వక్రీకరణ ప్రభావాలను హీలియం తగ్గిస్తుంది.[24] ఈ పద్ధతిని ముఖ్యంగా సోలార్ టెలిస్కోప్‌లలో ఉపయోగిస్తారు, ఇక్కడ వాక్యూమ్ టైట్ టెలిస్కోప్ ట్యూబ్ చాలా బరువుగా ఉంటుంది.[178][179]

హీలియం గ్యాస్ క్రోమాటోగ్రఫీ కోసం సాధారణంగా ఉపయోగించే క్యారియర్ గ్యాస్.

యురేనియం మరియు థోరియం కలిగిన రాళ్లు మరియు ఖనిజాల వయస్సును హీలియం డేటింగ్ అని పిలువబడే ప్రక్రియతో హీలియం స్థాయిని కొలవడం ద్వారా అంచనా వేయవచ్చు.[22][24]

తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద హీలియం క్రయోజెనిక్స్లో మరియు కొన్ని క్రయోజెనిక్ అప్లికేషన్లలో ఉపయోగించబడుతుంది. ఉదాహరణకు, ద్రవ హీలియంను సూపర్‌కండక్టివిటీకి అవసరమైన అత్యంత తక్కువ ఉష్ణోగ్రతలకు కొన్ని లోహాలను చల్లబరచడానికి ఉపయోగిస్తారు, ఉదాహరణకు మాగ్నెటిక్ రెసొనెన్స్ ఇమేజింగ్ కోసం సూపర్‌కండక్టింగ్ అయస్కాంతాలలో. CERNలోని లార్జ్ హాడ్రాన్ కొలైడర్ ఉష్ణోగ్రతను 1.9 K వద్ద నిర్వహించడానికి 96 మెట్రిక్ టన్నుల ద్రవ హీలియంను ఉపయోగిస్తుంది.[180]

వైద్య ఉపయోగాలు

హీలియంను ఏప్రిల్ 2020లో యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో మానవులు మరియు జంతువుల కోసం వైద్య వినియోగానికి ఆమోదించారు.[181][182]

పీల్చడం మరియు భద్రత

ప్రభావాలు

సాధారణ పరిస్థితుల్లో తటస్థ హీలియం విషపూరితం కాదు, ఎటువంటి జీవసంబంధమైన పాత్రను పోషించదు మరియు మానవ రక్తంలో స్వల్ప మొత్తంలో కనిపిస్తుంది.

హీలియంలో ధ్వని వేగం గాలిలో ధ్వని వేగం కంటే దాదాపు మూడు రెట్లు ఉంటుంది. గ్యాస్ నిండిన కుహరం యొక్క సహజ ప్రతిధ్వని పౌనఃపున్యం గ్యాస్‌లోని ధ్వని వేగానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది కాబట్టి, హీలియంను పీల్చినప్పుడు, స్వర నాళం (వొకల్ ట్రాక్ట్) యొక్క ప్రతిధ్వని పౌనఃపున్యాలలో సంబంధిత పెరుగుదల సంభవిస్తుంది, ఇది స్వర ధ్వనిని పెంచే యాంప్లిఫైయర్.[22][183] యాంప్లిఫైయర్ (స్వర నాళం) యొక్క ప్రతిధ్వని పౌనఃపున్యంలో ఈ పెరుగుదల, వాయిస్ బాక్స్ గాలితో నిండినప్పుడు కంటే, స్వర తంతువుల ప్రత్యక్ష ప్రకంపన ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన ధ్వని తరంగం యొక్క అధిక-పౌనఃపున్య భాగాలకు పెరిగిన యాంప్లిఫికేషన్‌ను ఇస్తుంది. ఒక వ్యక్తి హీలియం గ్యాస్‌ను పీల్చిన తర్వాత మాట్లాడినప్పుడు, వాయిస్ బాక్స్‌ను నియంత్రించే కండరాలు వాయిస్ బాక్స్ గాలితో నిండినప్పుడు ఎలా కదులుతాయో అలాగే కదులుతాయి; కాబట్టి స్వర తంతువుల ప్రత్యక్ష ప్రకంపన ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన ప్రాథమిక పౌనఃపున్యం (కొన్నిసార్లు పిచ్ అని పిలుస్తారు) మారదు.[184] అయితే, అధిక-పౌనఃపున్య-ప్రాధాన్య యాంప్లిఫికేషన్ యాంప్లిఫైడ్ ధ్వని యొక్క టింబ్రేలో మార్పును కలిగిస్తుంది, దీని ఫలితంగా రీడీ, బాతు వంటి స్వర నాణ్యత ఏర్పడుతుంది. వ్యతిరేక ప్రభావం, ప్రతిధ్వని పౌనఃపున్యాలను తగ్గించడం, సల్ఫర్ హెక్సాఫ్లోరైడ్ లేదా జెనాన్ వంటి సాంద్రత కలిగిన వాయువును పీల్చడం ద్వారా పొందవచ్చు.

ప్రమాదాలు

హీలియంను పీల్చడం ప్రమాదకరంగా మారవచ్చు, ఎందుకంటే హీలియం ఒక సాధారణ ఆస్ఫిక్సియంట్ గ్యాస్ (ఊపిరి ఆడకుండా చేసే వాయువు) మరియు సాధారణ శ్వాసక్రియకు అవసరమైన ఆక్సిజన్‌ను స్థానభ్రంశం చేస్తుంది.[22][185] 2003లో వాంకోవర్‌లో ఊపిరి ఆడక చనిపోయిన ఒక యువకుడు మరియు 2006లో దక్షిణ ఫ్లోరిడాలో ఊపిరి ఆడక చనిపోయిన ఇద్దరు పెద్దలతో సహా మరణాలు నమోదయ్యాయి.[186][187] 1998లో, విక్టోరియాకు చెందిన ఒక ఆస్ట్రేలియన్ బాలిక పార్టీ బెలూన్‌లోని మొత్తం గ్యాస్‌ను పీల్చిన తర్వాత స్పృహ కోల్పోయి తాత్కాలికంగా నీలం రంగులోకి మారింది.[188][189][190] ప్రెషరైజ్డ్ సిలిండర్లు లేదా బెలూన్ ఫిల్లింగ్ వాల్వ్‌ల నుండి నేరుగా హీలియంను పీల్చడం చాలా ప్రమాదకరం, ఎందుకంటే అధిక ప్రవాహ రేటు మరియు పీడనం బారోట్రామాకు దారితీసి, ఊపిరితిత్తుల కణజాలాన్ని ప్రాణాంతకంగా చింపివేస్తాయి.[185][191]

హీలియం వల్ల కలిగే మరణం అరుదు. మీడియాలో నమోదైన మొదటి కేసు 1998లో ఒక స్నేహితుడి పార్టీలో హీలియం పీల్చడం వల్ల మరణించిన టెక్సాస్‌కు చెందిన 15 ఏళ్ల బాలిక; హీలియం మరణం యొక్క ఖచ్చితమైన రకం గుర్తించబడలేదు.[188][189][190]

యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో, 2000 మరియు 2004 మధ్య కేవలం రెండు మరణాలు మాత్రమే నమోదయ్యాయి, ఇందులో 2002లో నార్త్ కరోలినాలో బారోట్రామాతో మరణించిన వ్యక్తి కూడా ఉన్నారు.[186][191] 2003లో వాంకోవర్‌లో ఒక యువకుడు ఊపిరి ఆడక చనిపోయాడు, మరియు 2000లో ఆస్ట్రేలియాలో 27 ఏళ్ల వ్యక్తి సిలిండర్ నుండి శ్వాస తీసుకున్న తర్వాత ఎంబోలిజంకు గురయ్యాడు.[186] అప్పటి నుండి, 2006లో దక్షిణ ఫ్లోరిడాలో ఇద్దరు పెద్దలు ఊపిరి ఆడక చనిపోయారు,[186][187][192] మరియు 2009 మరియు 2010లో కేసులు ఉన్నాయి, వారిలో ఒకరు కాలిఫోర్నియా యువకుడు, అతను హీలియం ట్యాంక్‌కు అనుసంధానించబడిన బ్యాగ్‌ను తలపై వేసుకుని కనిపించాడు,[193] మరియు ఉత్తర ఐర్లాండ్‌లో మరొక టీనేజర్ ఊపిరి ఆడక మరణించాడు.[194] ఈగల్ పాయింట్, ఒరెగాన్‌లో 2012లో ఒక టీనేజ్ బాలిక పార్టీలో బారోట్రామాతో మరణించింది.[195][196][197] మిచిగాన్‌కు చెందిన ఒక బాలిక ఆ సంవత్సరం తర్వాత హైపోక్సియాతో మరణించింది.[198]

ఫిబ్రవరి 4, 2015న, జనవరి 28న జరిగిన వారి ప్రధాన టీవీ షో రికార్డింగ్ సమయంలో, జపనీస్ ఆల్-గర్ల్ సింగింగ్ గ్రూప్ 3B Juniorకి చెందిన 12 ఏళ్ల సభ్యురాలు (పేరు వెల్లడించలేదు) ఎయిర్ ఎంబోలిజం (గాలి బుడగలు రక్తనాళాల్లో చేరడం) బారిన పడిందని వెల్లడైంది. ఒక గేమ్‌లో భాగంగా భారీ మొత్తంలో హీలియం పీల్చడం వల్ల మెదడుకు రక్త ప్రసరణ ఆగిపోయి, ఆమె స్పృహ కోల్పోయి కోమాలోకి వెళ్లిపోయింది. ఈ సంఘటన జరిగిన వారం రోజుల వరకు బహిర్గతం కాలేదు.[199][200] TV Asahi సిబ్బంది అత్యవసర విలేకరుల సమావేశాన్ని ఏర్పాటు చేసి, ఆ సభ్యురాలిని ఆసుపత్రికి తరలించామని, ఆమె కళ్లు మరియు అవయవాలను కదిలించడం వంటి కోలుకునే సంకేతాలను చూపుతోందని, అయితే ఆమె స్పృహ ఇంకా పూర్తిగా తిరిగి రాలేదని తెలిపారు. భద్రతా చర్యలను విస్మరించినందుకు పోలీసులు దర్యాప్తు ప్రారంభించారు.[201][202]

క్రయోజెనిక్ హీలియంకు సంబంధించిన భద్రతా సమస్యలు ద్రవ నత్రజని (liquid nitrogen) మాదిరిగానే ఉంటాయి; దీని అత్యల్ప ఉష్ణోగ్రతలు కోల్డ్ బర్న్స్‌కు దారితీయవచ్చు, మరియు ప్రెజర్-రిలీఫ్ పరికరాలు లేకపోతే ద్రవం నుండి వాయువుగా మారే విస్తరణ నిష్పత్తి పేలుళ్లకు కారణం కావచ్చు. 5 నుండి 10 K వద్ద ఉన్న హీలియం వాయువు కంటైనర్లను ద్రవ హీలియం ఉన్నట్లుగానే పరిగణించాలి, ఎందుకంటే 10 K కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉన్న హీలియం వాయువు గది ఉష్ణోగ్రతకు వేడెక్కినప్పుడు వేగవంతమైన మరియు గణనీయమైన ఉష్ణ విస్తరణ (thermal expansion) సంభవిస్తుంది.[103]

అధిక పీడనాల వద్ద (సుమారు 2 MPa కంటే ఎక్కువ), హీలియం మరియు ఆక్సిజన్ మిశ్రమం (హీలియాక్స్) హై-ప్రెజర్ నెర్వస్ సిండ్రోమ్కు దారితీయవచ్చు, ఇది ఒక రకమైన రివర్స్-అనస్థీటిక్ ప్రభావం; ఈ మిశ్రమానికి కొద్దిగా నత్రజనిని జోడించడం ద్వారా ఈ సమస్యను తగ్గించవచ్చు.[203][173]

ఇవి కూడా చూడండి

గమనికలు

  1. ↑ కొందరు రచయితలు హీలియంను జడ వాయువుల వరుసలో ఉంచడాన్ని వ్యతిరేకిస్తారు, దీనిని క్షార మృత్తిక లోహాలతో పాటు బెరీలియం పైన ఉంచడానికి ఇష్టపడతారు. హీలియం యొక్క 1s2 ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్ క్షార మృత్తిక లోహాల ns2 వాలెన్స్ కాన్ఫిగరేషన్‌లను పోలి ఉండటమే దీనికి కారణం. అంతేకాకుండా, హీలియంను గ్రూప్ 2లో ఉంచితే కొన్ని నిర్దిష్ట ధోరణులు మరింత క్రమబద్ధంగా ఉంటాయని వారు పేర్కొంటారు.

మూలాలు

  1. ↑ (1 November 2017). "On the position of helium and neon in the Periodic Table of Elements". Foundations of Chemistry. 20 (2018) 191–207. doi:10.1007/s10698-017-9302-7.
  2. ↑ (18 January 2019). "The" periodic table. Chemical & Engineering News. 97 (3).
  3. ↑ (23 April 2013). "Neon behind the signs". Nature Chemistry. 5 (2013) 438. doi:10.1038/nchem.1631.
  4. ↑ (2020). Helium's placement in the Periodic Table from a crystal structure viewpoint. IUCrJ. 7 (4) 577–578. doi:10.1107/S2052252520007769.
  5. ↑ (2016). On the Placement of Hydrogen and Helium in the Periodic System: A New Approach. Bulgarian Journal of Science Education. 25 (4) 514–530.
  6. ↑ (2002). "Concise Chemistry of the Elements". 23–26. Horwood. ISBN 978-1-898563-71-6.
  7. ↑ Lewars, Errol G.. (5 December 2008). Modeling Marvels: Computational Anticipation of Novel Molecules. 69–71. Springer Science & Business Media. ISBN 978-1-4020-6973-4.
  8. ↑ Rayet, G.. (1868). Analyse spectral des protubérances observées, pendant l'éclipse totale de Soleil visible le 18 août 1868, à la presqu'île de Malacca. Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences. 67.
  9. ↑ Captain C. T. Haig (1868) "Account of spectroscopic observations of the eclipse of the sun, August 18th, 1868" Proceedings of the Royal Society of London, 17 : 74–80. From p. 74: "I may state at once that I observed the spectra of two red flames close to each other, and in their spectra two broad bright bands quite sharply defined, one rose-madder and the other light golden."
  10. ↑ Pogson filed his observations of the 1868 eclipse with the local Indian government, but his report wasn't published. (Biman B. Nath, The Story of Helium and the Birth of Astrophysics (New York, New York: Springer, 2013), p. 8.) Nevertheless, Lockyer quoted from his report. From p. 320 ఆర్కైవ్ చేసిన కాపీ of Lockyer, J. Norman (1896) "The story of helium. Prologue," Nature, 53 : 319–322 : "Pogson, in referring to the eclipse of 1868, said that the yellow line was "at D, or near D." "
  11. ↑ Lieutenant John Herschel (1868) "Account of the solar eclipse of 1868, as seen at Jamkandi in the Bombay Presidency," Proceedings of the Royal Society of London, 17 : 104–120. From p. 113: As the moment of the total solar eclipse approached, " ... I recorded an increasing brilliancy in the spectrum in the neighborhood of D, so great in fact as to prevent any measurement of that line till an opportune cloud moderated the light. I am not prepared to offer any explanation of this." From p. 117: "I also consider that there can be no question that the ORANGE LINE was identical with D, so far as the capacity of the instrument to establish any such identity is concerned."
  12. ↑ In his initial report to the French Academy of Sciences about the 1868 eclipse, Janssen made no mention of a yellow line in the solar spectrum. See: However, subsequently, in an unpublished letter of 19 December 1868 to Charles Sainte-Claire Deville, Janssen asked Deville to inform the French Academy of Sciences that : "Several observers have claimed the bright D line as forming part of the spectrum of the prominences on 18 August. The bright yellow line did indeed lie very close to D, but the light was more refrangible [i.e., of shorter wavelength] than those of the D lines. My subsequent studies of the Sun have shown the accuracy of what I state here." (See: (Launay, 2012), p. 45.)
  13. ↑ Periodic Table of Elements: LANL. periodic.lanl.gov.
  14. ↑ 14.0 14.1 Cleveite. Mindat.org.
  15. ↑ Uraninite. Mindat.org.
  16. ↑ Rose, Melinda. (October 2008). Helium: Up, Up and Away?. Photonics Spectra. 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.
  17. ↑ 17.0 17.1 Connor, Steve. (23 August 2010). Why the world is running out of helium. The Independent.
  18. ↑ Siegel, Ethan. (12 December 2012). Why the World Will Run Out of Helium. Starts with a Bang.
  19. ↑ Szondy, David. (24 August 2015). We may not be running out of helium after all. www.gizmag.com.
  20. ↑ 20.0 20.1 Sample, Ian. (28 June 2016). Huge helium gas find in east Africa averts medical shortage. The Guardian.
  21. ↑ Kochhar, R. K.. (1991). "French astronomers in India during the 17th – 19th centuries". Journal of the British Astronomical Association. 101 (2) 95–100.
  22. ↑ 22.00 22.01 22.02 22.03 22.04 22.05 22.06 22.07 22.08 22.09 22.10 22.11 Emsley, John. (2001). "Nature's Building Blocks". 175–179. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-850341-5.
  23. ↑ (October 1868). Notice of an observation of the spectrum of a solar prominence. Proceedings of the Royal Society of London. 17 91–92. doi:10.1098/rspl.1868.0011.
  24. ↑ 24.00 24.01 24.02 24.03 24.04 24.05 24.06 24.07 24.08 24.09 24.10 24.11 24.12 24.13 24.14 24.15 24.16 24.17 24.18 24.19 24.20 24.21 24.22 Hampel, Clifford A.. (1968). "The Encyclopedia of the Chemical Elements". 256–268. Van Nostrand Reinhold. ISBN 978-0-442-15598-8.
  25. ↑ helium
  26. ↑ Thomson, William. (August 3, 1871). Inaugural Address of Sir William Thomson. Nature. 4 (92) 261–278 [268]. doi:10.1038/004261a0.
  27. ↑ 27.0 27.1 Jensen, William B.. (2004). "Why Helium ends in "-ium"". Journal of Chemical Education. 81 (7) 944. doi:10.1021/ed081p944.
  28. ↑ (1881). La riga dell'Helium apparsa in una recente sublimazione vesuviana. Rendiconto dell'Accademia delle Scienze Fisiche e Matematiche (Naples, Italy). 20 223.
  29. ↑ Cleveite [not Clevite and helium]. Museums & Collections Blog.
  30. ↑ 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 (347–352) 65–67. doi:10.1098/rspl.1895.0006.
  31. ↑ Ramsay, William. (1895). "Helium, a Gaseous Constituent of Certain Minerals. Part I". Proceedings of the Royal Society of London. 58 (347–352) 81–89. doi:10.1098/rspl.1895.0010.
  32. ↑ Ramsay, William. (1895). "Helium, a Gaseous Constituent of Certain Minerals. Part II – Density". Proceedings of the Royal Society of London. 59 (1) 325–330. doi:10.1098/rspl.1895.0097.
  33. ↑ Lockyer, J. Norman. (1895). "On the new gas obtained from uraninite. Preliminary note, part II". Proceedings of the Royal Society of London. 58 (347–352) 67–70. doi:10.1098/rspl.1895.0008.
  34. ↑ See:
  35. ↑ See:
  36. ↑ Langlet, N. A.. (1895). Das Atomgewicht des Heliums. Zeitschrift für Anorganische Chemie. 10 (1) 289–292. doi:10.1002/zaac.18950100130.
  37. ↑ (1919). Circular of the Bureau of Standards No. 81: Bibliography of Scientific Literature Relating to Helium. 6. U.S. Government Printing Office.
  38. ↑ Hillebrand (1890) "On the occurrence of nitrogen in uraninite and on the composition of uraninite in general," Bulletin of the U.S. Geological Survey, no. 78, pp. 43–79.
  39. ↑ Munday, Pat. (1999). "Biographical entry for W.F. Hillebrand (1853–1925), geochemist and U.S. Bureau of Standards administrator in American National Biography". 10–11 808–9; 227–8. Oxford University Press.
  40. ↑ (1908). XXIV.Spectrum of the radium emanation. Philosophical Magazine. 16 (92) 313–317. doi:10.1080/14786440808636511.
  41. ↑ Onnes, H. Kamerlingh (1908) "The liquefaction of helium," Communications from the Physical Laboratory at the University of Leiden, 9 (108) : 1–23.
  42. ↑ van Delft, Dirk. (2008). Little cup of Helium, big Science. Physics Today. 61 (3) 36–42. doi:10.1063/1.2897948.
  43. ↑ See:
    • Preliminary notice: Keesom, W. H. (17 July 1926) Letters to the Editor: "Solidification of helium," Nature, 118 : 81.
    • Preliminary notice: Keesom, W. H. (1926) "L'hélium solidifié," ఆర్కైవ్ చేసిన కాపీ Comptes rendus ... , 183 : 26.
    • Keesom, W. H. (1926) "Solid Helium," Communications from the Physical Laboratory at the University of Leiden, 17 (184) .
  44. ↑ (1929-06-10). Coldest Cold. Time Inc..
  45. ↑ 45.0 45.1 Hoyer, Ulrich. (1981). Niels Bohr – Collected Works: Volume 2 – Work on Atomic Physics (1912–1917). 103–316 (esp. pp. 116–122). North Holland Publishing Company. ISBN 978-0720418002.
  46. ↑ Kennedy, P. J.. (1985). Niels Bohr: A Centenary Volume. 3–15. Harvard University Press. ISBN 978-0-674-62415-3.
  47. ↑ Bohr, N.. (1913). On the constitution of atoms and molecules, part I. Philosophical Magazine. 26 (151) 1–25. doi:10.1080/14786441308634955.
    Bohr, N.. (1913). On the constitution of atoms and molecules, part II: Systems Containing Only a Single Nucleus. Philosophical Magazine. 26 (153) 476–502. doi:10.1080/14786441308634993.
    Bohr, N.. (1913). On the constitution of atoms and molecules, part III: Systems containing several nuclei. Philosophical Magazine. 26 (155) 857–875. doi:10.1080/14786441308635031.
  48. ↑ 48.0 48.1 48.2 Robotti, Nadia. (1983). "The Spectrum of ζ Puppis and the Historical Evolution of Empirical Data". Historical Studies in the Physical Sciences. 14 (1) 123–145. doi:10.2307/27757527.
  49. ↑ Pickering, E. C.. (1896). "Stars having peculiar spectra. New variable stars in Crux and Cygnus". Harvard College Observatory Circular. 12 1–2. Also published as: (1896). "Stars having peculiar spectra. New variable stars in Crux and Cygnus". Astrophysical Journal. 4 369–370. doi:10.1086/140291.
  50. ↑ Wright, W. H.. (1914). "The relation between the Wolf–Rayet stars and the planetary nebulae". Astrophysical Journal. 40 466–472. doi:10.1086/142138.
  51. ↑ Pickering, E. C.. (1897). Stars having peculiar spectra. New variable Stars in Crux and Cygnus. Astronomische Nachrichten. 142 (6) 87–90. doi:10.1002/asna.18971420605.
  52. ↑ Pickering, E. C.. (1897). "The spectrum of zeta Puppis". Astrophysical Journal. 5 92–94. doi:10.1086/140312.
  53. ↑ Lakatos, Imre. (1980). The Methodology of Scientific Research Programmes. 55–68. Cambridge University Press. ISBN 9780521280310.
  54. ↑ Fowler, A.. (1912). "Observations of the Principal and other Series of Lines in the Spectrum of Hydrogen". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 73 (2) 62–63. doi:10.1093/mnras/73.2.62.
  55. ↑ Bohr, N.. (1913). The Spectra of Helium and Hydrogen. Nature. 92 (2295) 231–232. doi:10.1038/092231d0.
  56. ↑ Fowler, A.. (1913). The Spectra of Helium and Hydrogen. Nature. 92 (2291) 95–96. doi:10.1038/092095b0.
  57. ↑ Fowler, A.. (1913). Reply to: The Spectra of Helium and Hydrogen. Nature. 92 (2295) 232–233. doi:10.1038/092232a0.
  58. ↑ Bohr, N.. (1915). The Spectra of Hydrogen and Helium. Nature. 95 (6–7) 6–7. doi:10.1038/095006a0.
  59. ↑ Kapitza, P.. (1938). "Viscosity of Liquid Helium below the λ-Point". Nature. 141 (3558) 74. doi:10.1038/141074a0.
  60. ↑ Osheroff, D. D.. (1972). "Evidence for a New Phase of Solid He3". Phys. Rev. Lett.. 28 (14) 885–888. doi:10.1103/PhysRevLett.28.885.
  61. ↑ (1961-03-15). "New Solid Phase in ${\mathrm{He".^{4}$ |url=https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.6.265 |journal=Physical Review Letters |volume=6 |issue=6 |pages=265–267 |doi=10.1103/PhysRevLett.6.265|url-access=subscription }}
  62. ↑ Nov 25, 1906, page 17 - The Kansas City Star at Newspapers.com™. Newspapers.com.
  63. ↑ McFarland, D. F.. (1903). "Composition of Gas from a Well at Dexter, Kan". Transactions of the Kansas Academy of Science. 19 60–62. doi:10.2307/3624173.
  64. ↑ Discovery of Helium in Natural Gas at the University of Kansas. National Historic Chemical Landmarks.
  65. ↑ Cady, H. P.. (1906). Helium in Natural Gas. Science. 24 (611) 344. doi:10.1126/science.24.611.344.
  66. ↑ Cady, H. P.. (1906). "Helium in Kansas Natural Gas". Transactions of the Kansas Academy of Science. 20 80–81. doi:10.2307/3624645.
  67. ↑ (1961). Aeronautics and Astronautics: An American Chronology of Science and Technology in the Exploration of Space, 1915–1960. 11–19. NASA.
  68. ↑ Hilleret, N.. (1999). CERN Accelerator School, vacuum technology: proceedings: Scanticon Conference Centre, Snekersten, Denmark, 28 May – 3 June 1999. 203–212. CERN. doi:10.5170/CERN-1999-005.203.
  69. ↑ Williamson, John G.. (1968). "Energy for Kansas". Transactions of the Kansas Academy of Science. 71 (4) 432–438. doi:10.2307/3627447.
  70. ↑ (2005-10-06). Conservation Helium Sale. Federal Register. 70 (193) 58464.
  71. ↑ 71.0 71.1 Stwertka, Albert (1998). Guide to the Elements: Revised Edition. New York; Oxford University Press, p. 24. 0-19-512708-0
  72. ↑ Helium Privatization Act of 1996
  73. ↑ (2000). Executive Summary. nap.edu. ISBN 978-0-309-07038-6. doi:10.17226/9860.
  74. ↑ (1951). Helium. 599–602. Bureau of Mines / Minerals yearbook 1949.
  75. ↑ Helium End User Statistic. U.S. Geological Survey.
  76. ↑ 76.0 76.1 76.2 (2003). "Challenges to the Worldwide Supply of Helium in the Next Decade". Advances in Cryogenic Engineering. A (710) 119–138. doi:10.1063/1.1774674.
  77. ↑ Kaplan, Karen H.. (June 2007). "Helium shortage hampers research and industry". 60 (6) 31–32. American Institute of Physics. doi:10.1063/1.2754594.
  78. ↑ Basu, Sourish. (October 2007). Updates: Into Thin Air. 297 (4) 18. Scientific American, Inc..
  79. ↑ 79.0 79.1 79.2 Newcomb, Tim. (21 August 2012). There's a Helium Shortage On—and It's Affecting More than Just Balloons. Time.
  80. ↑ (19 February 2015). Air Liquide the world leader in gases, technologies and services for Industry and Health. Air Liquide Press Release.
  81. ↑ (26 June 2017). Middle East turmoil is disrupting a vital resource for nuclear energy, space flight and birthday balloons. washingtonpost.com.
  82. ↑ Cockerill, Rob. (25 December 2014). 2015 – What lies ahead? Part 1. Gasworld.
  83. ↑ (April 28, 2015). Will Air Products' (APD) Earnings Surprise Estimates in Q2? - Analyst Blog. NASDAQ.com.
  84. ↑ Watkins, Thayer. The Old Quantum Physics of Niels Bohr and the Spectrum of Helium: A Modified Version of the Bohr Model. San Jose State University.
  85. ↑ (2022). "Halo Properties in Helium Nuclei from the Perspective of Geometrical Thermodynamics". Annalen der Physik. 534 (2100278). doi:10.1002/andp.202100278.
  86. ↑ 86.0 86.1 (2014). The triple-alpha reaction and the A = 8 gap in BBN and Population III stars. Memorie della Società Astronomica Italiana. 85 124–129.
  87. ↑ 87.0 87.1 (2018). "Precision big bang nucleosynthesis with improved Helium-4 predictions". Physics Reports. 754 1–66. doi:10.1016/j.physrep.2018.04.005.
  88. ↑ (1999). "Cosmic lithium-beryllium-boron story". Astrophysics and Space Science. 265 (1–4) 77–86. doi:10.1023/A:1002197712862.
  89. ↑ (2020). "The PHLEK Survey: A New Determination of the Primordial Helium Abundance". The Astrophysical Journal. 896 (77) 77. doi:10.3847/1538-4357/ab91af.
  90. ↑ Lewars, Errol G.. (2008). Modelling Marvels. 70–71. Springer. ISBN 978-1-4020-6972-7.
  91. ↑ Weiss, Ray F.. (1971). "Solubility of helium and neon in water and seawater". J. Chem. Eng. Data. 16 (2) 235–241. doi:10.1021/je60049a019.
  92. ↑ (1998). "Solubility of gases in water: Correlation between solubility and the number of water molecules in the first solvation shell". Pure and Applied Chemistry. 70 (10) 1895–1904. doi:10.1351/pac199870101895.
  93. ↑ (2004). Using helium as a standard of refractive index: correcting errors in a gas refractometer. Metrologia. 41 (3) 189–197. doi:10.1088/0026-1394/41/3/012.
  94. ↑ (1976). "Helium isotopes in an aurora". J. Geophys. Res.. 81 (1) 111–115. doi:10.1029/JA081i001p00111.
  95. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named crc6120
  96. ↑ Hohenberg, P. C.. (2000). "Microscopic Theory of Superfluid Helium". Annals of Physics. 281 (1–2) 636–705 12091211. doi:10.1006/aphy.2000.6019.
  97. ↑ Warner, Brent. Introduction to Liquid Helium. NASA.
  98. ↑ Fairbank, H. A.. (1949). "Rollin Film Rates in Liquid Helium". Physical Review. 76 (8) 1209–1211. doi:10.1103/PhysRev.76.1209.
  99. ↑ Rollin, B. V.. (1939). "On the 'film' phenomenon of liquid helium II". Physica. 6 (2) 219–230. doi:10.1016/S0031-8914(39)80013-1.
  100. ↑ Ellis, Fred M.. (2005). Third sound. Wesleyan Quantum Fluids Laboratory.
  101. ↑ Bergman, D.. (1949). "Hydrodynamics and Third Sound in Thin He II Films". Physical Review. 188 (1) 370–384. doi:10.1103/PhysRev.188.370.
  102. ↑ (2005-10-05). Solid Helium. Department of Physics University of Alberta.
  103. ↑ 103.0 103.1 103.2 103.3 103.4 Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named LANL.gov
  104. ↑ Grilly, E. R.. (1973). "Pressure-volume-temperature relations in liquid and solid 4He". Journal of Low Temperature Physics. 11 (1–2) 33–52. doi:10.1007/BF00655035.
  105. ↑ Henshaw, D. B.. (1958). "Structure of Solid Helium by Neutron Diffraction". Physical Review Letters. 109 (2) 328–330. doi:10.1103/PhysRev.109.328.
  106. ↑ (1979). Solidification of helium, at room temperature under high pressure. Journal de Physique Lettres. 40 (13) 307–308. doi:10.1051/jphyslet:019790040013030700.
  107. ↑ Keller, William E.. (1969). "Helium-3 and Helium-4". 347–404. Springer US. ISBN 978-1-4899-6232-4. doi:10.1007/978-1-4899-6485-4_9.
  108. ↑ 108.0 108.1 Weiss, Achim. Elements of the past: Big Bang Nucleosynthesis and observation. Max Planck Institute for Gravitational Physics.; (2004). "Updated Big Bang Nucleosynthesis confronted to WMAP observations and to the Abundance of Light Elements". Astrophysical Journal. 600 (2) 544–552. doi:10.1086/380121.
  109. ↑ 109.0 109.1 Anderson, Don L.. (2006-09-02). Helium Fundamentals. MantlePlumes.org.
  110. ↑ Novick, Aaron. (1947). "Half-Life of Tritium". Physical Review. 72 (10) 972. doi:10.1103/PhysRev.72.972.2.
  111. ↑ (2002). "Isotopic Composition and Abundance of Interstellar Neutral Helium Based on Direct Measurements". Astrophysics. 45 (2) 131–142. doi:10.1023/A:1016057812964.
  112. ↑ (2007-10-19). Lunar Mining of Helium-3. Fusion Technology Institute of the University of Wisconsin-Madison.
  113. ↑ Slyuta, E. N.. (2007). The estimation of helium-3 probable reserves in lunar regolith. Lunar and Planetary Science Conference. (1338) 2175.
  114. ↑ Hedman, Eric R.. (2006-01-16). A fascinating hour with Gerald Kulcinski. The Space Review.
  115. ↑ (2022). "Development of Dilution refrigerators – A review". Cryogenics. 121. doi:10.1016/j.cryogenics.2021.103390.
  116. ↑ Holman, Jack P.. (2002). "Heat Transfer". 600–606. McGraw-Hill Companies, Inc.. ISBN 9780072406559.
  117. ↑ (2007). "Fundamentals of Heat and Mass Transfer". 941–950. John Wiley and Sons, Inc.. ISBN 9780471457282.
  118. ↑ Evett, Arthur A.. (January 1, 1956). Ground State of the Helium-Hydride Ion. The Journal of Chemical Physics. 24 (1) 150–152. doi:10.1063/1.1700818.
  119. ↑ Hiby, Julius W.. (1939). "Massenspektrographische Untersuchungen an Wasserstoff- und Heliumkanalstrahlen (+, -, +, +, -)". Annalen der Physik. 426 (5) 473–487. doi:10.1002/andp.19394260506.
  120. ↑ (8 April 2013). A Fragile Union Between Li and He Atoms. Physics. 6. doi:10.1103/Physics.6.42.
  121. ↑ Wong, Ming Wah. (2000). Prediction of a Metastable Helium Compound: HHeF. Journal of the American Chemical Society. 122 (26) 6289–6290. doi:10.1021/ja9938175.
  122. ↑ Grochala, W.. (2009). "On Chemical Bonding Between Helium and Oxygen". Polish Journal of Chemistry. 83 87–122.
  123. ↑ Collapse of helium's chemical nobility predicted by Polish chemist.
  124. ↑ Saunders, Martin. (1993). "Stable Compounds of Helium and Neon: He@C60 and Ne@C60". Science. 259 (5100) 1428–1430. doi:10.1126/science.259.5100.1428.
  125. ↑ (1994). "Probing the interior of fullerenes by 3He NMR spectroscopy of endohedral 3He@C60 and 3He@C70". Nature. 367 (6460) 256–258. doi:10.1038/367256a0.
  126. ↑ (1992). "A high-pressure van der Waals compound in solid nitrogen-helium mixtures". Nature. 358 (6381) 46–48. doi:10.1038/358046a0.
  127. ↑ (2017). "A stable compound of helium and sodium at high pressure". Nature Chemistry. 9 (5) 440–445. doi:10.1038/nchem.2716.
  128. ↑ (April 2019). Astrophysical detection of the helium hydride ion HeH+. Nature. 568 (7752) 357–359. doi:10.1038/s41586-019-1090-x.
  129. ↑ Oliver, B. M.. (1984). "Helium concentration in the Earth's lower atmosphere". Geochimica et Cosmochimica Acta. 48 (9) 1759–1767. doi:10.1016/0016-7037(84)90030-9.
  130. ↑ (2007-08-29). The Atmosphere: Introduction. JetStream – Online School for Weather.
  131. ↑ Lie-Svendsen, Ø.. (1996). "Helium escape from the terrestrial atmosphere: The ion outflow mechanism". Journal of Geophysical Research. 101 (A2) 2435–2444. doi:10.1029/95JA02208.
  132. ↑ Strobel, Nick. (2007). Atmospheres. Nick Strobel's Astronomy Notes.
  133. ↑ G. Brent Dalrymple. How Good Are Those Young-Earth Arguments?.
  134. ↑ Pitchblende. Mindat.org.
  135. ↑ Monazite. Mindat.org.
  136. ↑ Monazite-(Ce). Mindat.org.
  137. ↑ Cook, Melvine A.. (1957). "Where is the Earth's Radiogenic Helium?". Nature. 179 (4552) 213. doi:10.1038/179213a0.
  138. ↑ Aldrich, L. T.. (1948). "The Occurrence of He3 in Natural Sources of Helium". Phys. Rev.. 74 (11) 1590–1594. doi:10.1103/PhysRev.74.1590.
  139. ↑ Morrison, P.. (1955). "Radiogenic Origin of the Helium Isotopes in Rock". Annals of the New York Academy of Sciences. 62 (3) 71–92. doi:10.1111/j.1749-6632.1955.tb35366.x.
  140. ↑ Zartman, R. E.. (1961). Helium Argon and Carbon in Natural Gases. Journal of Geophysical Research. 66 (1) 277–306. doi:10.1029/JZ066i001p00277.
  141. ↑ Broadhead, Ronald F.. (2005). Helium in New Mexico—geology distribution resource demand and exploration possibilities. New Mexico Geology. 27 (4) 93–101. doi:10.58799/NMG-v27n4.93.
  142. ↑ (January 2021). Helium. Mineral Commodity Summaries.
  143. ↑ Press release: The unbearable lightness of helium.... European Association of Geochemistry.
  144. ↑ Rom, Zoë. (2024-11-18). How a dwindling helium supply is impacting public land management. High Country News.
  145. ↑ (2000-05-18). The Impact of Selling the Federal Helium Reserve. National Academies Press. ISBN 978-0-309-07038-6. doi:10.17226/9860.
  146. ↑ Winter, Mark. (2008). Helium: the essentials. University of Sheffield.
  147. ↑ Cai, Z.. (2007). Modelling Helium Markets. University of Cambridge.
  148. ↑ (2009). Helium. Mineral Commodity Summaries. 74–75.
  149. ↑ 149.0 149.1 (2014). Air Liquide and Linde in Helium Hunt as Texas Reserves Dry Up. Bloomberg.
  150. ↑ 150.0 150.1 United States Geological Survey. (March 2025). Helium.
  151. ↑ Briggs, Helen. (28 June 2016). Helium discovery a 'game-changer'. BBC News.
  152. ↑ Chen, Stephen. (28 Jul 2020). China opens first large-scale helium plant as it tries to reduce reliance on US imports. South China Morning Post.
  153. ↑ Pierce, A. P., Gott, G. B., and Mytton, J. W. (1964). "Uranium and Helium in the Panhandle Gas Field Texas, and Adjacent Areas", Geological Survey Professional Paper 454-G, Washington:US Government Printing Office
  154. ↑ Responsible Helium Administration and Stewardship Act (H.R. 527). House Committee on Natural Resources.
  155. ↑ Pflum, Mary. (February 7, 2023). The fate of America's largest supply of helium is up in the air. NBC News.
  156. ↑ (September 19, 2023). Federal Helium System at Cliffside. U.S. General Services Administration.
  157. ↑ (January 24, 2024). In Amarillo, the Nation's Helium Stockpile Goes on Sale. Texas Monthly.
  158. ↑ (January 25, 2024). The U.S. just sold its helium stockpile.. NBC News.
  159. ↑ Fresne, Patrick. (2023-07-23). When a Rush Begins: A Field Guide to the Helium Hopefuls of the United States. Gold and Revolution.
  160. ↑ (1981). "Membrane technology—A new trend in industrial gas separation". Chemical and Petroleum Engineering. 17 (1) 19–21. doi:10.1007/BF01245721.
  161. ↑ Committee on the Impact of Selling, Table 4.2 ఆర్కైవ్ చేసిన కాపీ
  162. ↑ (2012). "Resources: Stop squandering helium". Nature. 485 (7400) 573–575. doi:10.1038/485573a.
  163. ↑ Helium sell-off risks future supply ఆర్కైవ్ చేసిన కాపీ, Michael Banks, Physics World, 27 January 2010. accessed February 27, 2010.
  164. ↑ (1990). "Aerothermodynamics and Transition in High-Speed Wind Tunnels at Nasa Langley". Annual Review of Fluid Mechanics. 22 (1) 419–439. doi:10.1146/annurev.fl.22.010190.002223.
  165. ↑ Morris, C.I.. (2001). Shock Induced Combustion in High Speed Wedge Flows.
  166. ↑ 166.0 166.1 (2005). "Helium". Van Nostrand's Encyclopedia of Chemistry. 764–765. ISBN 978-0-471-61525-5.
  167. ↑ Hablanian, M. H.. (1997). High-vacuum technology: a practical guide. 493. CRC Press. ISBN 978-0-8247-9834-5.
  168. ↑ Ekin, Jack W.. (2006). Experimental Techniques for Low-Temperature measurements. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-857054-7.
  169. ↑ (1985). Effects of inert gas narcosis on behavior—a critical review. Undersea Biomedical Research. 12 (4) 369–402.
  170. ↑ Thomas, J. R.. (1976). Reversal of nitrogen narcosis in rats by helium pressure. Undersea Biomed. Res.. 3 (3) 249–59.
  171. ↑ Butcher, Scott J.. (2007). "Impaired exercise ventilatory mechanics with the self-contained breathing apparatus are improved with heliox". European Journal of Applied Physiology. 101 (6) 659–69. doi:10.1007/s00421-007-0541-5.
  172. ↑ (27 January 2009). Heliox21. Linde Gas Therapeutics.
  173. ↑ 173.0 173.1 (1974). The causes, mechanisms and prevention of the high pressure nervous syndrome. Undersea Biomed. Res.. 1 (1) 1–28.
  174. ↑ Rostain, J. C.. (1988). Effects of a H2-He-O2 mixture on the HPNS up to 450 msw. Undersea Biomed. Res.. 15 (4) 257–70.
  175. ↑ (1999). "Working gases in thermoacoustic engines". The Journal of the Acoustical Society of America. 105 (5) 2677–2684. doi:10.1121/1.426884.
  176. ↑ Makhijani, Arjun. (1995). "Mending the Ozone Hole: Science, Technology, and Policy". MIT Press. ISBN 978-0-262-13308-1.
  177. ↑ Gallagher, Sean. (November 4, 2013). HGST balloons disk capacity with helium-filled 6TB drive. Ars Technica.
  178. ↑ Jakobsson, H.. (1997). "Simulations of the dynamics of the Large Earth-based Solar Telescope". Astronomical & Astrophysical Transactions. 13 (1) 35–46. doi:10.1080/10556799708208113.
  179. ↑ Engvold, O.. (1983). "Tests of vacuum VS. helium in a solar telescope". Applied Optics. 22 (1) 10–12. doi:10.1364/AO.22.000010.
  180. ↑ LHC: Facts and Figures. CERN.
  181. ↑ Helium, USP: FDA-Approved Drugs. U.S. Food and Drug Administration.
  182. ↑ (14 April 2020). FDA approval letter.
  183. ↑ (1975). Calculation of the relative speed of sound in a gas mixture. Undersea Biomed Res. 2 (4) 305–10.
  184. ↑ (14 July 2000). Why does helium make your voice squeaky?.
  185. ↑ 185.0 185.1 Grassberger, Martin. (2007). "Suicidal asphyxiation with helium: Report of three cases Suizid mit Helium Gas: Bericht über drei Fälle". Wiener Klinische Wochenschrift. 119 (9–10) 323–325. doi:10.1007/s00508-007-0785-4.
  186. ↑ 186.0 186.1 186.2 186.3 Montgomery B.. (2006-06-03). 2 found dead under deflated balloon. Tampa Bay Times.
  187. ↑ 187.0 187.1 (4 June 2006). Two students die after breathing helium. CBC.
  188. ↑ 188.0 188.1 Helium inhalation – it's no laughing matter – Article courtesy of BOC Gases. Balloon Artists & Suppliers Association of Australasia Ltd.
  189. ↑ 189.0 189.1 Dangers of Helium Inhalation. Lou's Balloons.
  190. ↑ 190.0 190.1 Helium Gas Safety & Data Sheet. bouncetime.
  191. ↑ 191.0 191.1 Engber, Daniel. (2006-06-13). Stay Out of That Balloon!. Slate.com.
  192. ↑ (2000). "Imitating Mickey Mouse can be dangerous". BMJ: British Medical Journal. 320 (7237) 732.
  193. ↑ (January 6, 2010). Teen Dies After Inhaling Helium. KTLA News.
  194. ↑ (19 November 2010). Tributes to 'helium death' teenager from Newtownabbey. BBC Online.
  195. ↑ Mather, Kate. (24 February 2012). Parents of Eagle Point girl who died from inhaling helium hope to save others from same fate. The Oregonian.
  196. ↑ Barnard, Jeff. (22 February 2012). Ashley Long, Oregon Teenager, Dies After Inhaling Helium at Wild Party (VIDEO). Huffington Post.
  197. ↑ Barnard, Jeff. (23 February 2012). Teen girl dies after inhaling helium at party. Today.
  198. ↑ The Oxford Leader Newspaper, Sherman Publications, Inc., December 3, 2012.
  199. ↑ (5 February 2015). テレ朝事故で分かったヘリウム変声缶の危険性 意識を失うケースの大半が子ども.
  200. ↑ Rayman, Noah. (5 February 2015). J-Pop Teen Star Left in Coma After Inhaling Helium for TV Stunt. Time.
  201. ↑ (4 April 2015). アイドルが収録中に倒れ病院搬送 テレ朝、ヘリウムガス吸引.
    (4 February 2015). テレビ番組収録中、12歳アイドルが意識失い救急搬送 ヘリウムガスが原因か.
    (4 February 2015). テレ朝謝罪、12歳アイドルがヘリウム吸い救急搬送.
    (4 February 2015). 3b Junior idol in coma after inhaling helium on TV Asahi program.
    (4 February 2015). アイドル救急搬送騒動で制作会社が実績削除の不可解.
  202. ↑ (5 February 2015). Japanese child star in coma after helium stunt goes wrong. BBC.
  203. ↑ Rostain J.C.. (1983). "Estimation of human susceptibility to the high-pressure nervous syndrome". J Appl Physiol. 54 (4) 1063–70. doi:10.1152/jappl.1983.54.4.1063.

గ్రంథ పట్టిక

బాహ్య లింకులు

Helium.ogg

మూలం: ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Helium” వ్యాసానికి అనువాదం. మూల వ్యాసం: https://en.wikipedia.org/wiki/Helium ఈ అనువాదం స్వయంచాలకంగా రూపొందించబడింది.

Retrieved from "https://ltrc.sciwiki.in/index.php?title=హీలియం&oldid=816"