Гелієм наповнені повітряні кульки, які можуть літати, а також він дивним чином впливає на людський голос. Цими фактами обмежуються знання про гелій переважної більшості людей, а між тим, це дуже цікавий хімічний елемент, який має набагато важливіше значення. Він займає друге місце після водню за розповсюдженням у Всесвіті - 24% космічної маси складається саме з гелію. Відкриття гелію сталося в середині XIX століття, і відтоді він знайшов застосування в промисловості, авіації, електроніці, медицині та інших сферах людської діяльності. Щоб підкреслити важливість цього хімічного елементу в нашому житті, існує щорічне свято - День відкриття гелію, який відзначається 18 серпня.
ЯК ВИНИКЛА ІДЕЯ ВІДЗНАЧАТИ ДЕНЬ ВІДКРИТТЯ ГЕЛІЮ?
XIX століття стало переломним для спостерігачів за небесними тілами - астрономів. Вони отримали новий інструмент під назвою спектроскоп, який працював як потужна призма, розсіюючи світло на хвилі, довжину яких можна було виміряти. Першу модель спекроскопа створив німецький фізик – винахідник Йозеф Фраунгофер. При цьому він виявив незрозумілі темні лінії, якими переривалися інші кольори спектру.
ТАЄМНИЧІ ЛІНІЇ
Лише кілька десятиліть потому таємницю темних ліній було розкрито іншими дослідниками, Густавом Кірхгофом та Робертом Бунзеном. Вони виявили, що темні лінії Фраунгофера являють собою явище поглинання частини світла парами різних газів, з яких складається зовнішня оболонка Сонця. Таким чином, кожен хімічний елемент має свій унікальний спектр, ніби відбиток пальця у людини. Завдяки цьому висновку, аналізуючи спектри випромінення окремих елементів у лабораторії, а потім направляючи свої спектроскопи на зірки, вчені змогли визначати їхній хімічний склад.
Французький астроном П’єр Жюль Жансен захопився цією новою формою аналізу світла. Він подорожував по Європі та Азії в пошуках оптимальних місць спостереження за нічним небом. Крім того, Жансен досліджував затемнення, тому в лютому 1867 року відвідав Італію, а потім поїхав до Індії, в місто Гунтур, де можна було спостерігати повне сонячне затемнення, яке мало відбутися 18 серпня 1868 року.
Тож у день затемнення, озброївшись спектроскопом, Жансен побачив дещо незвичайне - яскраво- жовту лінію, довжина хвиль якої не відповідала жодному відомому елементу. Спектр був близьким до натрію, але дослідник зрозумів, що це новий елемент, досі не знаний на Землі. Про новину він повідомив Академію наук Франції, але приблизно в той самий час Академія отримала подібне повідомлення від британського астронома Джозефа Нормана Лок’єра.
Оскільки робота обох дослідників проходила паралельно, їм було запропоновано компроміс - розділити авторство відкриття на двох. Жансен і Лок’єр погодилися, а згодом навіть стали близькими друзями. Оскільки загадкове жовте світло з довжиною хвилі 587,49 нанометра видавав елемент, виявлений на Сонці, його вирішили назвати гелієм - на честь грецького бога Сонця – Геліоса.
ГЕЛІЙ ТА НАУКОВА СПІЛЬНОТА
Ставлення наукової спільноти до цього відкриття було неоднозначним - багато вчених висловлювали скептицизм щодо існування в космосі елементу, якого немає на нашій планеті. Проте в 1882 році гелій було виявлено й на Землі - італійський фізик Луїджі Пальмієрі зафіксував жовту спектральну лінію, досліджуючи газ, виділений із лави Везувію. Після 1895 року, коли британським хіміком Уільямом Ремзі було проведено експеримент з ураномістким мінералом і отримано газ, частиною якого був гелій, всі сумніви зникли - елемент було остаточно ідентифіковано. В 1903 році Уільям Ремзі та хімік Фредерік Содді встановили природу походження гелію як продукту радіоактивного розпаду, а з 1905 року стало відомо, що гелій у різній концентрації може міститися в природному газі.
З того часу науковці детально вивчили гелій і включили його до групи з шести хімічних елементів, які мають назву "благородні гази". Крім гелію, ця група складається з неона, аргона, криптона, ксенона і радона. Вони характеризуються схожими властивостями, зокрема, інертністю, тобто малою вірогідністю участі в хімічних реакціях. Це відбувається через те, що зовнішня оболонка їхніх атомів повністю заповнена електронами. Гелій є другим найменш реактивним елементом після неона.
ГЕЛІЙ – ПОМІЧНИК
Найбільша концентрація гелію - у зірках, де він утворюється з водню шляхом ядерного синтезу. В атмосфері Землі гелій присутній в межах 5 частин на 1 мільйон, тобто 0,0005%. Цей елемент не може накопичуватися в земній атмосфері у значній кількості, бо гравітації нашої планети недостатньо, щоб утримувати його, і гелій швидко залишає Землю, відлітаючи в космос. Різна кількість гелію міститься в радіоактивних мінералах, метеоритному залізі та природному газі.
Спершу ніхто не думав, що гелій матиме хоч якесь практичне застосування, та під час Першої світової війни його стали використовувати для дирижаблів, адже цей газ легший за повітря в сім разів, не горить і не вступає в хімічні реакції з іншими речовинами, тому ідеально підходить для подібних літальних апаратів.
Також гелій виявився корисним у перших польотах на Місяць - його додавали в резервуари з киснем та паливом для ракет-носіїв "Сатурн-5", які доставили астронавтів «Аполлона» в космос, а також для Місячного модуля, з якого люди зійшли на поверхню супутника Землі. В сучасному світі гелій є незамінною складовою багатьох високих технологій та важливим технічним газом, а рівень його використання є одним з показників технологічного розвитку будь-якої держави.
