الهيليوم

📅 آخر تحديث: ٢٣ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٣ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 18 صور
الموسوعة الحرة

الهيليوم (من اليونانية القديمة : ἥλιος ، بالحروف اللاتينية :  helios ، وتعني حرفيًا " الشمس " ) عنصر كيميائي ، رمزه He وعدده الذري 2. وهو غاز عديم اللون والرائحة وغير سام وخامل، أحادي الذرة ، ويُعد أول عنصر في مجموعة الغازات النبيلة في الجدول الدوري . [ أ ] درجة غليانه هي الأدنى بين جميع العناصر ، ولا توجد له درجة انصهار عند الضغوط القياسية. وهو ثاني أخف العناصر وثاني أكثرها وفرة في الكون المرئي بعد الهيدروجين . يشكل حوالي 24% من إجمالي كتلة العناصر، أي أكثر من 12 ضعف كتلة جميع العناصر الأثقل مجتمعة. وتتشابه وفرته في كل من الشمس والمشتري ، نظرًا لطاقة الربط النووي العالية جدًا (لكل نيوكليون ) للهيليوم-4 مقارنةً بالعناصر الثلاثة التالية لهيليوم. تُفسر طاقة الربط هذه للهيليوم-4 سبب كونه نتاجًا لكلٍ من الاندماج النووي والتحلل الإشعاعي . يُعدّ الهيليوم-4 النظير الأكثر شيوعًا للهيليوم في الكون، وقد تشكّلت غالبيته العظمى خلال الانفجار العظيم . وتنتج كميات كبيرة من الهيليوم الجديد عن طريق الاندماج النووي للهيدروجين في النجوم .

رُصد الهيليوم لأول مرة كخط طيفي أصفر غير معروف في ضوء الشمس خلال كسوف شمسي عام 1868 على يد جورج راييه ، [ 15 ] والكابتن سي تي هيغ، [ 16 ] ونورمان آر بوغسون ، [ 17 ] والملازم جون هيرشل، [ 18 ] ثم أكده لاحقًا الفلكي الفرنسي جول جانسن . [ 19 ] يُنسب الفضل في اكتشاف هذا العنصر غالبًا إلى جانسن بالاشتراك مع نورمان لوكير . سجل جانسن الخط الطيفي للهيليوم خلال كسوف الشمس عام 1868، [ 20 ] بينما رصده لوكير من بريطانيا. مع ذلك، كان لوكير الوحيد الذي اقترح أن هذا الخط ناتج عن عنصر جديد، أطلق عليه اسمًا مستوحى من الشمس. تم اكتشاف عنصر الهيليوم رسميًا عام 1895 على يد الكيميائيين السير ويليام رامزي ، وبير تيودور كليف ، ونيلز أبراهام لانغليت ، الذين وجدوا الهيليوم ينبعث من خام اليورانيوم المعروف باسم الكليفيت ، والذي لم يعد يُعتبر نوعًا معدنيًا منفصلاً، بل نوعًا من اليورانينيت . [ 21 ] [ 22 ] وفي عام 1903، تم اكتشاف احتياطيات كبيرة من الهيليوم في حقول الغاز الطبيعي في أجزاء من الولايات المتحدة، التي كانت أكبر مورد لهذا الغاز.

يُستخدم الهيليوم السائل في التبريد الفائق (وهو الاستخدام الأكبر له، إذ يستهلك حوالي ربع الإنتاج)، وفي تبريد المغناطيسات فائقة التوصيل ، مع استخدامه التجاري الرئيسي في أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي . وتُشكّل الاستخدامات الصناعية الأخرى للهيليوم - كغاز للضغط والتنقية، وكغلاف واقٍ للحام القوسي ، وفي عمليات مثل تنمية البلورات لصنع رقائق السيليكون - نصف كمية الغاز المُنتجة. ومن الاستخدامات الصغيرة ولكن المعروفة استخدامه كغاز رافع في المناطيد والسفن الهوائية . [ 23 ] وكما هو الحال مع أي غاز تختلف كثافته عن كثافة الهواء، فإن استنشاق كمية صغيرة من الهيليوم يُغيّر مؤقتًا من نبرة وجودة الصوت البشري . وفي البحث العلمي، يُعدّ سلوك طوري الهيليوم-4 السائلين (الهيليوم  الأول والهيليوم  الثاني) مهمًا للباحثين الذين يدرسون ميكانيكا الكم (وخاصة خاصية الميوعة الفائقة )، وللباحثين الذين يدرسون ظواهر مثل التوصيل الفائق ، التي تحدث في المادة بالقرب من الصفر المطلق .

يُعدّ الهيليوم نادرًا نسبيًا على سطح الأرض، إذ تبلغ نسبته 5.2 جزء في المليون حجميًا في الغلاف الجوي . وينتج معظم الهيليوم الأرضي الموجود اليوم عن التحلل الإشعاعي الطبيعي للعناصر المشعة الثقيلة ( مثل الثوريوم واليورانيوم، مع وجود أمثلة أخرى)، حيث تتكون جسيمات ألفا المنبعثة من هذه التحللات من نوى الهيليوم-4 . ويُحتجز هذا الهيليوم المشع مع الغاز الطبيعي بتراكيز تصل إلى 7% حجميًا، ويُستخلص منه تجاريًا بعملية فصل منخفضة الحرارة تُسمى التقطير التجزيئي . ويُعتبر الهيليوم الأرضي موردًا غير متجدد، لأنه بمجرد انطلاقه في الغلاف الجوي، يتسرب سريعًا إلى الفضاء . ويُعتقد أن مخزونه يتناقص بسرعة. [ 24 ] [ 25 ] ومع ذلك، تشير بعض الدراسات إلى أن الهيليوم الناتج في أعماق الأرض عن طريق التحلل الإشعاعي يمكن أن يتجمع في احتياطيات الغاز الطبيعي بكميات أكبر من المتوقع، [ 26 ] وفي بعض الحالات يكون قد انطلق بفعل النشاط البركاني. [ 27 ]

تاريخ

الاكتشافات العلمية

رُصد أول دليل على وجود الهيليوم في 18 أغسطس 1868، على شكل خط أصفر ساطع بطول موجي 587.49 نانومتر في طيف الغلاف اللوني للشمس . اكتشف هذا الخط الفلكي الفرنسي جول جانسن خلال كسوف كلي للشمس في جونتور ، الهند . [ 28 ] [ 29 ] في البداية، اعتُقد أن هذا الخط يعود إلى الصوديوم . في 20 أكتوبر من العام نفسه، رصد الفلكي الإنجليزي نورمان لوكير خطًا أصفر في الطيف الشمسي، أطلق عليه اسم D3 لقربه من خطي فراونهوفر المعروفين D1 وD2 للصوديوم . [ 30 ] [ 31 ] استنتج لوكير أن هذا الخط ناتج عن عنصر في الشمس غير معروف على الأرض. أطلق لوكير على هذا العنصر اسم الهيليوم، نسبةً إلى الكلمة اليونانية للشمس، ἥλιος ( هيليوس ). [ 32 ] [ 33 ] يُقال أحيانًا أن الكيميائي الإنجليزي إدوارد فرانكلاند شارك أيضًا في التسمية، لكن هذا غير مرجح لأنه شكّك في وجود هذا العنصر الجديد. النهاية "-يوم" غير مألوفة، إذ تُستخدم عادةً للعناصر المعدنية فقط؛ وربما كان لوكير، بصفته فلكيًا، غير مُلمٍّ بالاصطلاحات الكيميائية. [ 34 ]

صورة للطيف المرئي مع خطوط صفراء وزرقاء وبنفسجية حادة متراكبة
الخطوط الطيفية للهيليوم

في عام 1881، اكتشف الفيزيائي الإيطالي لويجي بالميري الهيليوم على الأرض لأول مرة من خلال خطه الطيفي D 3 ، عندما قام بتحليل مادة تم تساميها أثناء ثوران حديث لجبل فيزوف . [ 35 ]

السير ويليام رامزي ، مكتشف الهيليوم الأرضي
عينة الكليفيت التي استخلص منها رامزي الهيليوم لأول مرة [ 36 ]

في 26 مارس 1895، عزل الكيميائي الاسكتلندي السير ويليام رامزي غاز الهيليوم على الأرض بمعالجة معدن الكليفيت (وهو نوع من اليورانينيت يحتوي على 10% على الأقل من العناصر الأرضية النادرة ) بالأحماض المعدنية . كان رامزي يبحث عن غاز الأرجون ، ولكن بعد فصل النيتروجين والأكسجين من الغاز الناتج عن حمض الكبريتيك ، لاحظ خطًا أصفر ساطعًا يتطابق مع خط D3 المرصود في طيف الشمس. [ 31 ] [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] وقد تم تحديد هذه العينات على أنها هيليوم من قبل لوكير والفيزيائي البريطاني ويليام كروكس . [ 40 ] [ 41 ] وفي العام نفسه، تم عزله بشكل مستقل من الكليفيت على يد الكيميائيين بير تيودور كليف وأبراهام لانغليت في أوبسالا ، السويد، واللذين جمعا كمية كافية من الغاز لتحديد وزنه الذري بدقة . [ 42 ] [ 43 ] [ 29 ] [ 44 ] قبل أن يدرك رامزي تطابقه مع هيليوم لوكير، كان ينوي في الأصل تسمية الغاز الجديد كريبتون ، وهو الاسم الذي أعاد استخدامه لاحقًا لأحد الغازات النبيلة الأثقل . [ 34 ] كما تم عزل الهيليوم أيضًا من قبل عالم الكيمياء الجيولوجية الأمريكي ويليام فرانسيس هيلبراند قبل اكتشاف رامزي، عندما لاحظ خطوطًا طيفية غير عادية أثناء اختبار عينة من معدن اليورانينيت. ومع ذلك، نسب هيلبراند هذه الخطوط إلى النيتروجين . [ 45 ] تقدم رسالة التهنئة التي أرسلها إلى رامزي حالة مثيرة للاهتمام للاكتشاف، وشبه الاكتشاف، في العلوم. [ 46 ]

في عام 1907، أثبت إرنست رذرفورد وتوماس رويدز أن جسيمات ألفا هي نوى الهيليوم ، وذلك بالسماح لهذه الجسيمات باختراق جدار زجاجي رقيق لأنبوب مفرغ من الهواء ، ثم إحداث تفريغ كهربائي داخل الأنبوب لدراسة طيف الغاز الجديد الموجود بداخله. [ 47 ] وفي عام 1908، نجح الفيزيائي الهولندي هايك كامرلينغ أونيس في تسييل الهيليوم لأول مرة عن طريق تبريد الغاز إلى أقل من 5 كلفن (-268.15 درجة مئوية؛ -450.67 درجة فهرنهايت) . [ 48 ] [ 49 ] حاول أونيس تجميده بخفض درجة الحرارة أكثر، لكنه فشل، لأن الهيليوم لا يتجمد عند الضغط الجوي. وفي عام 1926، تمكن ويليم هندريك كيسوم ، أحد طلاب أونيس، من تجميد 1 سم مكعب من الهيليوم بتطبيق ضغط خارجي إضافي. [ 50 ] [ 51 ]    

في عام 1913، نشر نيلز بور ثلاثيته [ 52 ] [ 53 ] حول بنية الذرة، والتي تضمنت إعادة النظر في سلسلة بيكرينغ-فاولر كدليل أساسي يدعم نموذجه للذرة . [ 54 ] [ 55 ] سُميت هذه السلسلة نسبةً إلى إدوارد تشارلز بيكرينغ ، الذي نشر في عام 1896 ملاحظاتٍ لخطوطٍ غير معروفة سابقًا في طيف النجم ζ Puppis [ 56 ] (ومن المعروف الآن أنها تظهر مع نجم وولف-رايت ونجوم حارة أخرى). [ 57 ] عزا بيكرينغ هذه الملاحظة (الخطوط عند 4551 و5411 و10123 أنغستروم ) إلى شكل جديد من الهيدروجين بمستويات انتقال نصف عددية. [ 58 ] [ 59 ] في عام 1912، تمكن ألفريد فاولر [ 60 ] من إنتاج خطوط مماثلة من خليط الهيدروجين والهيليوم، ودعم استنتاج بيكرينغ بشأن أصلها. [ 61 ] لا يسمح نموذج بور بالانتقالات ذات الأعداد النصفية الصحيحة (وكذلك ميكانيكا الكم)، وخلص بور إلى أن بيكرينغ وفاولر كانا مخطئين، ونسب هذه الخطوط الطيفية إلى الهيليوم المتأين، He + . [ 62 ] كان فاولر متشككًا في البداية [ 63 ] لكنه اقتنع في النهاية [ 64 ] بصحة بور، [ 52 ] وبحلول عام 1915، "نقل علماء التحليل الطيفي [سلسلة بيكرينغ-فاولر] بشكل نهائي [من الهيدروجين] إلى الهيليوم". [ 55 ] [ 65 ] أظهر عمل بور النظري على سلسلة بيكرينغ الحاجة إلى "إعادة فحص المشكلات التي بدت وكأنها قد حُلت بالفعل ضمن النظريات الكلاسيكية"، وقدم تأكيدًا مهمًا لنظريته الذرية. [ 55 ] 

في عام 1938، اكتشف الفيزيائي الروسي بيوتر ليونيدوفيتش كابيتسا أن الهيليوم-4 يكاد ينعدم لزوجته عند درجات حرارة قريبة من الصفر المطلق ، وهي ظاهرة تُعرف الآن باسم الميوعة الفائقة . [ 66 ] ترتبط هذه الظاهرة بتكثيف بوز-أينشتاين . وفي عام 1972، رُصدت الظاهرة نفسها في الهيليوم-3 ، ولكن عند درجات حرارة أقرب بكثير إلى الصفر المطلق، على يد الفيزيائيين الأمريكيين دوغلاس د. أوشيروف ، وديفيد م. لي ، وروبرت س. ريتشاردسون . يُعتقد أن هذه الظاهرة في الهيليوم-3 مرتبطة بتزاوج فرميونات الهيليوم-3 لتكوين بوزونات ، قياسًا على أزواج كوبر من الإلكترونات التي تُنتج الموصلية الفائقة . [ 67 ]

في عام 1961، أبلغ فيغنوس وفيربانك عن وجود طور مختلف من الهيليوم-4 الصلب، يُطلق عليه طور غاما. ويوجد هذا الطور ضمن نطاق ضيق من الضغط يتراوح بين 1.45 و1.78 كلفن. [ 68 ]

الاستخلاص والاستخدام

تغطية صحيفة "كانساس سيتي ستار" لتجارب كادي وماكفارلاند في جامعة كانساس [ 69 ]

بعد عملية حفر نفطية في عام 1903 في ديكستر، كانساس، نتج عنها ينبوع غازي غير قابل للاشتعال. قام إيراسموس هاوورث، عالم الجيولوجيا في ولاية كانساس ، بجمع عينات من الغاز المتسرب ونقلها إلى جامعة كانساس في لورانس، حيث اكتشف، بمساعدة الكيميائيين هاميلتون كادي وديفيد مكفارلاند، أن الغاز يتكون، من حيث الحجم، من 72% نيتروجين، و15% ميثان ( نسبة قابلة للاشتعال فقط بوجود كمية كافية من الأكسجين)، و1% هيدروجين، و12% غاز غير محدد. [ 29 ] [ 70 ] وبمزيد من التحليل، اكتشف كادي ومكفارلاند أن 1.84% من عينة الغاز كانت هيليوم. [ 71 ] [ 72 ] أظهر هذا أنه على الرغم من ندرته على سطح الأرض، إلا أن الهيليوم يتركز بكميات كبيرة تحت السهول الكبرى الأمريكية ، ويمكن استخراجه كمنتج ثانوي للغاز الطبيعي . [ 73 ]

علامة تاريخية تشير إلى اكتشاف كمية هائلة من الهيليوم بالقرب من ديكستر، كانساس

بناءً على اقتراح من السير ريتشارد ثريلفال ، رعت البحرية الأمريكية ثلاثة مصانع تجريبية صغيرة للهيليوم خلال الحرب العالمية الأولى. كان الهدف هو تزويد بالونات الدفاع الجوي بهذا الغاز غير القابل للاشتعال والأخف من الهواء. وقد تم إنتاج ما مجموعه 5700 متر مكعب (200000 قدم مكعب ) من الهيليوم بنسبة نقاء 92% في هذا البرنامج، على الرغم من أن الكمية التي تم الحصول عليها سابقًا من هذا الغاز لم تتجاوز مترًا مكعبًا واحدًا. [ 31 ] استُخدم جزء من هذا الغاز في أول منطاد مملوء بالهيليوم في العالم، وهو المنطاد C-7 التابع للبحرية الأمريكية من الفئة C ، والذي قام برحلته الأولى من هامبتون رودز، فيرجينيا ، إلى بولينغ فيلد في واشنطن العاصمة، في 1 ديسمبر 1921، [ 74 ] أي قبل عامين تقريبًا من تحليق أول منطاد صلب مملوء بالهيليوم تابع للبحرية ، وهو المنطاد USS Shenandoah الذي بنته شركة Naval Aircraft Factory ، في سبتمبر 1923.  

على الرغم من أن عملية استخلاص الهيليوم باستخدام تسييل الغازات في درجات حرارة منخفضة لم تكن متطورة بالسرعة الكافية لتكون ذات أهمية خلال الحرب العالمية الأولى، إلا أن الإنتاج استمر. استُخدم الهيليوم بشكل أساسي كغاز رافع في الطائرات الأخف من الهواء. وخلال الحرب العالمية الثانية، ازداد الطلب على الهيليوم كغاز رافع وفي لحام القوس الكهربائي المحمي . كما كان مطياف كتلة الهيليوم بالغ الأهمية في مشروع مانهاتن للقنبلة الذرية . [ 75 ]

أنشأت حكومة الولايات المتحدة الاحتياطي الوطني للهيليوم عام 1925 في أماريلو، تكساس ، بهدف تزويد المناطيد العسكرية في زمن الحرب والمناطيد التجارية في زمن السلم. [ 31 ] وبسبب قانون الهيليوم لعام 1925 ، الذي حظر تصدير الهيليوم النادر الذي كانت الولايات المتحدة تحتكر إنتاجه آنذاك، بالإضافة إلى التكلفة الباهظة للغاز، اضطرت مناطيد زبلين الألمانية إلى استخدام الهيدروجين كغاز رافع، وهو ما اكتسب سمعة سيئة في كارثة هيندنبورغ . شهد سوق الهيليوم ركودًا بعد الحرب العالمية الثانية، ولكن تم توسيع الاحتياطي في خمسينيات القرن العشرين لضمان توفير الهيليوم السائل كمبرد لإنتاج وقود الصواريخ بالأكسجين/الهيدروجين (من بين استخدامات أخرى) خلال سباق الفضاء والحرب الباردة . بلغ استهلاك الهيليوم في الولايات المتحدة عام 1965 أكثر من ثمانية أضعاف ذروة استهلاكه في زمن الحرب. [ 76 ]

بعد تعديلات قانون الهيليوم لعام 1960 (القانون العام 86-777)، رتب مكتب المناجم الأمريكي لخمس محطات خاصة استخلاص الهيليوم من الغاز الطبيعي. ولتنفيذ برنامج ترشيد استهلاك الهيليوم هذا، أنشأ المكتب خط أنابيب بطول 684 كيلومترًا (425 ميلًا) من بوشتون، كانساس ، لربط هذه المحطات بحقل كليفسايد للغاز التابع للحكومة، والذي استُنفد جزئيًا، بالقرب من أماريلو، تكساس. وكان يُحقن خليط الهيليوم والنيتروجين هذا ويُخزن في حقل كليفسايد لحين الحاجة إليه، حيث يُخضع لمزيد من التنقية. [ 77 ] 

بحلول عام 1995، جُمع مليار متر مكعب من الغاز، وبلغت  ديون الاحتياطي 1.4 مليار دولار أمريكي، مما دفع الكونغرس الأمريكي في عام 1996 إلى إيقاف تشغيل الاحتياطي. [ 29 ] [ 78 ] وقد نص قانون خصخصة الهيليوم لعام 1996 [ 79 ] (القانون العام 104-273) على توجيه وزارة الداخلية الأمريكية بتفريغ الاحتياطي، على أن تبدأ عمليات البيع بحلول عام 2005. [ 80 ]

كان الهيليوم المُنتَج بين عامي 1930 و1945 نقيًا بنسبة 98.3% تقريبًا (2% نيتروجين)، وهي نسبة كافية للمناطيد. وفي عام 1945، أُنتِجت كمية صغيرة من الهيليوم بنسبة نقاء 99.9% لاستخدامها في اللحام. وبحلول عام 1949، أصبحت كميات تجارية من الهيليوم من الدرجة الأولى (Grade A) بنسبة نقاء 99.95% متوفرة. [ 81 ]

لسنوات عديدة، أنتجت الولايات المتحدة أكثر من 90% من الهيليوم القابل للاستخدام التجاري في العالم، بينما أنتجت مصانع الاستخراج في كندا وبولندا وروسيا ودول أخرى النسبة المتبقية. في منتصف التسعينيات، بدأ تشغيل مصنع جديد في أرزيو بالجزائر، بطاقة إنتاجية تبلغ 17 مليون متر مكعب (600 مليون قدم مكعب) ، تكفي لتغطية كامل احتياجات أوروبا. في غضون ذلك، وبحلول عام 2000، ارتفع استهلاك الهيليوم في الولايات المتحدة إلى أكثر من 15 مليون كيلوغرام سنويًا. [ 82 ] وفي الفترة من 2004 إلى 2006، تم بناء مصانع إضافية في رأس لفان بقطر ، وسكيكدة بالجزائر. وسرعان ما أصبحت الجزائر ثاني أكبر منتج للهيليوم. [ 83 ] وخلال هذه الفترة، ازداد كل من استهلاك الهيليوم وتكاليف إنتاجه. [ 84 ] وتضاعفت أسعار الهيليوم بين عامي 2002 و2007. [ 85 ]  

اعتبارًا من عام 2012كان الاحتياطي الوطني للهيليوم في الولايات المتحدة يمثل 30% من إنتاج الهيليوم العالمي. [ 86 ] وكان من المتوقع أن ينفد مخزون الهيليوم في هذا الاحتياطي عام 2018. [ 86 ] ومع ذلك، فإن مشروع قانون مقترح في مجلس الشيوخ الأمريكي من شأنه أن يسمح للاحتياطي بمواصلة بيع الغاز. وتوجد احتياطيات كبيرة أخرى في هوغوتون بولاية كانساس الأمريكية، وحقول غاز قريبة في كانساس والمناطق المحيطة بها في تكساس وأوكلاهوما . وكان من المقرر افتتاح مصانع جديدة للهيليوم عام 2012 في قطر وروسيا وولاية وايومنغ الأمريكية، ولكن لم يكن من المتوقع أن تُخفف هذه المصانع من حدة النقص. [ 86 ]

في عام 2013، دشّنت قطر أكبر وحدة لإنتاج الهيليوم في العالم، [ 87 ] على الرغم من أن الأزمة الدبلوماسية القطرية عام 2017 أثرت بشدة على إنتاج الهيليوم هناك. [ 88 ] وقد حظي عام 2014 باعتراف واسع النطاق بأنه عام فائض في المعروض في قطاع الهيليوم، بعد سنوات من النقص الملحوظ. [ 89 ] وأفادت ناسداك (2015) أن كميات الهيليوم لدى شركة إير برودكتس ، وهي شركة دولية تبيع الغازات للاستخدام الصناعي، لا تزال تحت ضغط اقتصادي بسبب قيود إمدادات المواد الخام. [ 90 ]

صفات

الذرة

صورة لكرة رمادية ضبابية تتناقص كثافتها الرمادية من المركز. مقياس الطول حوالي 1 أنغستروم. يوضح الشكل المُدرج بنية النواة، مع ذرتين حمراوين وذرتين زرقاوين بمقياس طول 1 فيمتومتر.
ذرة الهيليوم. يظهر في الصورة النواة (باللون الوردي) وتوزيع السحابة الإلكترونية (باللون الأسود). في الواقع، تتميز نواة الهيليوم-4 (أعلى اليمين) بتناظر كروي، وتشبه إلى حد كبير السحابة الإلكترونية، مع العلم أن هذا لا ينطبق دائمًا على النوى الأكثر تعقيدًا.

في ميكانيكا الكم

من منظور ميكانيكا الكم ، يُعدّ الهيليوم ثاني أبسط ذرة يمكن نمذجتها، بعد ذرة الهيدروجين . يتكون الهيليوم من إلكترونين في مدارات ذرية تحيط بنواة تحتوي على بروتونين ونيوترونين (عادةً). وكما هو الحال في الميكانيكا النيوتونية، لا يمكن حل أي نظام يتكون من أكثر من جسيمين باستخدام أسلوب رياضي تحليلي دقيق (انظر مسألة الأجسام الثلاثة )، والهيليوم ليس استثناءً. لذا، تُعدّ الطرق الرياضية العددية ضرورية، حتى لحل نظام يتكون من نواة واحدة وإلكترونين. وقد استُخدمت هذه الطرق في الكيمياء الحاسوبية لإنشاء صورة ميكانيكية كمية لترابط الإلكترونات في الهيليوم، بدقة تقل عن 2% من القيمة الصحيحة، وذلك في بضع خطوات حسابية. [ 91 ] تُظهر هذه النماذج أن كل إلكترون في الهيليوم يحجب النواة جزئيًا عن الآخر، بحيث تكون الشحنة النووية الفعالة Z eff التي يراها كل إلكترون حوالي 1.69 وحدة، وليس الشحنتين لنواة الهيليوم "العارية" الكلاسيكية.

نواة ذرة الهيليوم-4 مطابقة لجسيم ألفا . تُظهر تجارب تشتت الإلكترونات عالية الطاقة أن شحنتها تتناقص أُسّيًا من قيمة عظمى عند نقطة مركزية، تمامًا كما هو الحال مع كثافة شحنة سحابة الإلكترونات الخاصة بالهيليوم . يعكس هذا التناظر فيزياء أساسية متشابهة: يخضع زوج النيوترونات وزوج البروتونات في نواة الهيليوم لنفس قواعد ميكانيكا الكم التي يخضع لها زوج الإلكترونات في الهيليوم (على الرغم من أن الجسيمات النووية تخضع لجهد ربط نووي مختلف)، بحيث تشغل جميع هذه الفرميونات مدارات 1s بالكامل في أزواج، ولا يمتلك أي منها زخمًا زاويًا مداريًا، ويلغي كل منها اللف المغزلي الذاتي للآخر. وبالتالي، فإن هذا الترتيب مستقر للغاية من الناحية الطاقية لجميع هذه الجسيمات وله آثار فيزيائية فلكية . [ 92 ] أي أن إضافة جسيم آخر - بروتون أو نيوترون أو جسيم ألفا - سيستهلك الطاقة بدلًا من إطلاقها؛ جميع الأنظمة ذات العدد الكتلي 5، بالإضافة إلى البريليوم-8 (الذي يتكون من جسيمين ألفا)، غير مرتبطة. [ 93 ]

على سبيل المثال، يُعزى خمول عنصر الهيليوم الكيميائي إلى استقرار حالة السحابة الإلكترونية وانخفاض طاقتها، بالإضافة إلى عدم تفاعل ذرات الهيليوم مع بعضها البعض، مما ينتج عنه أدنى درجات انصهار وغليان بين جميع العناصر. وبالمثل، يُعزى سهولة إنتاج الهيليوم-4 في التفاعلات الذرية التي تتضمن انبعاث جسيمات ثقيلة أو اندماجًا نوويًا إلى الاستقرار الطاقي الخاص لنواة الهيليوم-4، الناتج عن تأثيرات مماثلة. يُنتج بعض الهيليوم-3 المستقر (بروتونان ونيوترون واحد) في تفاعلات الاندماج من الهيدروجين، على الرغم من أن وفرته المقدرة في الكون تبلغ حوالي10 −5 بالنسبة إلى الهيليوم-4. [ 94 ]

طاقة الربط لكل نيوكليون في النظائر الشائعة. طاقة الربط لكل جسيم من الهيليوم-4 أكبر بكثير من جميع النوى المجاورة.

يُعدّ الاستقرار غير المعتاد لنواة الهيليوم-4 ذا أهمية بالغة من الناحية الكونية ، إذ يُفسّر حقيقة أنه في الدقائق الأولى التي تلت الانفجار العظيم ، عندما بردت "حساء" البروتونات والنيوترونات الحرة، التي كانت قد تشكلت بنسبة 6:1 تقريبًا، إلى درجة سمحت بتكوين الروابط النووية، كانت جميع النوى الذرية المركبة الأولى تقريبًا من نوع الهيليوم-4. ونظرًا للترابط القوي نسبيًا لنوى الهيليوم-4، فقد استهلك إنتاجها جميع النيوترونات الحرة تقريبًا في غضون دقائق قليلة، قبل أن تخضع لتحلل بيتا، وبالتالي لم يتبقَّ سوى عدد قليل من النيوترونات لتكوين ذرات أثقل مثل الليثيوم والبريليوم والبورون. إن قوة الترابط النووي للهيليوم-4 لكل نيوكليون أقوى من أي من هذه العناصر (انظر: تكوين النوى وطاقة الترابط )، وبالتالي، بمجرد تكوّن الهيليوم، لم تكن هناك طاقة كافية لتكوين العناصر 3 و4 و5. [ 95 ] يكاد يكون من غير المُفضّل طاقيًا اندماج الهيليوم مع العنصر التالي ذي الطاقة الأقل لكل نيوكليون ، وهو الكربون. ومع ذلك، نظرًا لقصر عمر البريليوم-8 الوسيط، تتطلب هذه العملية اصطدام ثلاث نوى هيليوم ببعضها البعض في وقت متزامن تقريبًا (انظر: عملية ألفا الثلاثية ). [ 93 ] وبالتالي، لم يكن هناك وقت كافٍ لتكوّن كميات كبيرة من الكربون في الدقائق القليلة التي تلت الانفجار العظيم، قبل أن يبرد الكون المتوسع في بداياته إلى درجة حرارة وضغط تجعل اندماج الهيليوم إلى كربون غير ممكن. وقد ترك هذا الكون المبكر بنسبة هيدروجين/هيليوم مشابهة جدًا لما نراه اليوم (3 أجزاء هيدروجين إلى جزء واحد هيليوم-4 من حيث الكتلة)، مع احتجاز جميع النيوترونات تقريبًا في الكون داخل الهيليوم-4.

وهكذا، فقد تشكلت جميع العناصر الأثقل (بما في ذلك العناصر الضرورية للكواكب الصخرية كالأرض، وللحياة القائمة على الكربون أو غيرها) منذ الانفجار العظيم في نجوم كانت شديدة الحرارة لدرجة كافية لدمج الهيليوم نفسه. ولا تشكل جميع العناصر الأخرى غير الهيدروجين والهيليوم اليوم سوى 2% من كتلة المادة الذرية في الكون. في المقابل، يشكل الهيليوم-4 حوالي 24% من كتلة المادة العادية في الكون - أي تقريبًا كل المادة العادية التي ليست هيدروجينًا. [ 94 ] [ 96 ]

طوري الغاز والبلازما

أنابيب تفريغ غازية حمراء مضاءة على شكل حرفي H و e
أنبوب تفريغ الهيليوم مصمم على شكل "He"، رمز العنصر.

يُعدّ الهيليوم ثاني أقل الغازات النبيلة تفاعلاً بعد النيون ، وبالتالي ثاني أقل العناصر تفاعلاً. [ 97 ] وهو خامل كيميائياً وأحادي الذرة في جميع الظروف القياسية. ونظراً لانخفاض كتلته المولية (الذرية) نسبياً، فإنّ موصليته الحرارية ، وحرارته النوعية ، وسرعة الصوت فيه في الحالة الغازية، جميعها أعلى من أي غاز آخر باستثناء الهيدروجين . لهذه الأسباب، ولصغر حجم جزيئات الهيليوم أحادية الذرة، ينتشر الهيليوم عبر المواد الصلبة بمعدل ثلاثة أضعاف معدل انتشار الهواء، ونحو 65% من معدل انتشار الهيدروجين. [ 31 ]

يُعدّ الهيليوم أقل الغازات أحادية الذرة ذوبانًا في الماء ، [ 98 ] وهو من أقل الغازات ذوبانًا في الماء على الإطلاق (إذ تتميز غازات CF4 و SF6 و C4F8 بانخفاض ذوبانيتها المولية: 0.3802 و0.4394 و0.2372 × 2 / 10⁻⁵ على التوالي، مقارنةً بالهيليوم الذي تبلغ ذوبانيته 0.70797 × 2 / 10⁻⁵ ) ، [ 99 ] كما أن معامل انكسار الهيليوم أقرب إلى الواحد من أي غاز آخر. [ 100 ] يمتلك الهيليوم معامل جول-طومسون سالبًا عند درجات الحرارة المحيطة العادية، مما يعني أنه يسخن عند السماح له بالتمدد بحرية. ولا يبرد عند التمدد الحر إلا عند درجة حرارة أقل من درجة حرارة انعكاس جول-طومسون (التي تتراوح بين 32 و50 كلفن عند ضغط جوي واحد). [ 31 ] بمجرد تبريد الهيليوم مسبقًا إلى ما دون درجة الحرارة هذه، يمكن تسييله من خلال التبريد بالتمدد. 

معظم الهيليوم الموجود خارج الأرض في النجوم هو بلازما ، وله خصائص مختلفة تمامًا عن خصائص الهيليوم الذري. في البلازما، لا ترتبط إلكترونات الهيليوم بنواته، مما ينتج عنه موصلية كهربائية عالية جدًا، حتى عندما يكون الغاز متأينًا جزئيًا فقط. تتأثر الجسيمات المشحونة بشدة بالمجالات المغناطيسية والكهربائية. على سبيل المثال، في الرياح الشمسية ، تتفاعل هذه الجسيمات مع الهيدروجين المتأين والغلاف المغناطيسي للأرض ، مما يؤدي إلى ظهور تيارات بيركلاند والشفق القطبي . [ 101 ]

الطور السائل

مخطط طور الهيليوم-4. (الضغط الجوي حوالي 0.1 ميجا باسكال)
الهيليوم المُسال. هذا الهيليوم ليس سائلاً فحسب، بل تم تبريده إلى درجة الميوعة الفائقة . تمثل قطرة السائل في قاع الكأس الهيليوم الذي يتسرب تلقائيًا من الوعاء إلى الخارج. وتُستمد الطاقة اللازمة لهذه العملية من طاقة الوضع للهيليوم المتساقط.

يتحول الهيليوم إلى سائل عند تبريده إلى ما دون 4.2  كلفن تحت الضغط الجوي. وعلى عكس أي عنصر آخر، يبقى الهيليوم سائلاً حتى درجة الصفر المطلق . وهذا تأثير مباشر لميكانيكا الكم: تحديداً، طاقة نقطة الصفر للنظام مرتفعة جداً بحيث لا تسمح بالتجمد. ويتطلب تجميده ضغوطاً تزيد عن 25 ضغطاً جوياً تقريباً. يوجد طوران سائلان: الهيليوم الأول (الهيليوم I) سائل تقليدي، والهيليوم الثاني (الهيليوم II)، الذي يتشكل عند درجة حرارة أقل، وهو مائع فائق .

الهيليوم الأول

يوجد نظير الهيليوم -4 في حالة سائلة عادية عديمة اللون، تُسمى الهيليوم -1 ، عند درجات حرارة أقل من نقطة غليانه البالغة 4.22 كلفن (-268.93 درجة مئوية؛ -452.07 درجة فهرنهايت) وأعلى من نقطة لامدا البالغة 2.1768 كلفن (-270.9732 درجة مئوية؛ -455.7518 درجة فهرنهايت) . [ 31 ] ومثل السوائل المبردة الأخرى ، يغلي الهيليوم-1 عند تسخينه وينكمش عند خفض درجة حرارته. أما عند درجات حرارة أقل من نقطة لامدا، فلا يغلي الهيليوم، بل يتمدد مع انخفاض درجة الحرارة أكثر.        

يتميز الهيليوم السائل (الهيليوم I) بمعامل انكسار  غازي يبلغ 1.026، مما يجعل رؤية سطحه صعبة للغاية، ولذلك تُستخدم عوامات من الستايروفوم غالبًا لتحديد موقعه. [ 31 ] يتميز هذا السائل عديم اللون بلزوجة منخفضة جدًا وكثافة تتراوح بين 0.145 و0.125 غ/مل (بين 0 و4 كلفن تقريبًا)، [ 102 ] وهي ربع القيمة المتوقعة من الفيزياء الكلاسيكية . [ 31 ] يتطلب تفسير هذه الخاصية استخدام ميكانيكا الكم ، ولذلك يُطلق على حالتي الهيليوم السائل (الهيليوم I والهيليوم II) اسم الموائع الكمومية ، أي أنهما تُظهران خصائص ذرية على نطاق عياني. قد يكون هذا نتيجة لقرب درجة غليانه من الصفر المطلق، مما يمنع الحركة الجزيئية العشوائية ( الطاقة الحرارية ) من حجب الخصائص الذرية. [ 31 ]

الهيليوم الثاني

يُظهر الهيليوم السائل تحت درجة حرارة لامدا (ويُسمى الهيليوم  II ) خصائص غير عادية. فبسبب موصليته الحرارية العالية ، لا يُصدر فقاعات عند غليانه، بل يتبخر مباشرةً من سطحه. كما يمتلك الهيليوم-3 طورًا فائق الميوعة ، ولكن فقط عند درجات حرارة منخفضة جدًا؛ ونتيجةً لذلك، لا تزال المعلومات المتوفرة عن خصائص هذا النظير قليلة. [ 31 ]

رسم مقطعي يوضح وعاءً داخل وعاء آخر. يوجد سائل في الوعاء الخارجي، ويميل إلى التدفق إلى الوعاء الداخلي فوق جدرانه.
على عكس السوائل العادية،  يزحف غاز الهيليوم الثنائي على طول الأسطح حتى يصل إلى مستوى متساوٍ؛ وبعد فترة وجيزة، يتساوى مستوى الغاز في الوعاءين. كما يغطي غشاء رولين السطح الداخلي للوعاء الأكبر؛ فلو لم يكن محكم الإغلاق،  لتسرب غاز الهيليوم الثنائي وخرج. [ 31 ]

الهيليوم  II هو سائل فائق الميوعة، وهي حالة من حالات المادة في ميكانيكا الكم ذات خصائص غريبة. فعلى سبيل المثال، عندما يتدفق عبر أنابيب شعرية لا يتجاوز سمكها 10 إلى 100 نانومتر، فإنه لا يمتلك لزوجة قابلة للقياس . [ 29 ] ومع ذلك، عند إجراء قياسات بين قرصين متحركين، لوحظت لزوجة مماثلة للزوجة الموجودة في غاز الهيليوم. تفسر النظرية الحالية هذه الظاهرة باستخدام نموذج السائلين للهيليوم II. في هذا النموذج، يُنظر إلى الهيليوم السائل أسفل نقطة لامدا على أنه يحتوي على نسبة من ذرات الهيليوم في الحالة الأرضية ، وهي فائقة الميوعة وتتدفق بلزوجة صفرية تمامًا، ونسبة أخرى من ذرات الهيليوم في حالة مثارة، والتي تتصرف بشكل أقرب إلى السائل العادي. [ 103 ]

في ظاهرة النافورة ، تُبنى حجرة متصلة بخزان من الهيليوم  (II) بواسطة قرص مُلبّد يتسرب من خلاله الهيليوم فائق الميوعة بسهولة، بينما لا يمر عبره الهيليوم غير فائق الميوعة. عند تسخين الجزء الداخلي من الحجرة، يتحول الهيليوم فائق الميوعة إلى هيليوم غير فائق الميوعة. وللحفاظ على نسبة الهيليوم فائق الميوعة عند التوازن، يتسرب الهيليوم فائق الميوعة عبر القرص، مما يزيد الضغط، ويتسبب في تدفق السائل على شكل نافورة خارج الحجرة. [ 104 ]

تُعدّ الموصلية الحرارية للهيليوم  II أعلى من أي مادة أخرى معروفة، فهي تفوق موصلية الهيليوم I بمليون ضعف،  ومئات أضعاف موصلية النحاس . [ 31 ] ويعود ذلك إلى أن التوصيل الحراري يحدث عبر آلية كمومية استثنائية. تمتلك معظم المواد الموصلة للحرارة جيدًا نطاق تكافؤ من الإلكترونات الحرة التي تعمل على نقل الحرارة.  لا يمتلك الهيليوم II نطاق تكافؤ كهذا، ومع ذلك فهو موصل جيد للحرارة. يخضع تدفق الحرارة لمعادلات مشابهة لمعادلة الموجة المستخدمة لوصف انتشار الصوت في الهواء. عند إدخال الحرارة، تنتقل بسرعة 20 مترًا في الثانية عند  درجة حرارة 1.8 كلفن عبر الهيليوم  II على شكل موجات في ظاهرة تُعرف باسم الصوت الثاني . [ 31 ]

يُظهر الهيليوم المتأين (Hilium  II) أيضًا ظاهرة الزحف. فعندما يمتد سطح ما إلى ما بعد مستوى الهيليوم  المتأين، يتحرك الهيليوم  على طول ذلك السطح، مُقاومًا قوة الجاذبية .  ويتسرب الهيليوم المتأين من وعاء غير مُحكم الإغلاق بالزحف على جوانبه حتى يصل إلى منطقة أكثر دفئًا حيث يتبخر. ويتحرك في  طبقة رقيقة بسمك 30 نانومتر بغض النظر عن مادة السطح. تُسمى هذه الطبقة بطبقة رولان ، نسبةً إلى برنارد ف. رولان ، الذي وصف هذه الخاصية لأول مرة. [ 31 ] [ 105 ] [ 106 ] ونتيجةً لسلوك الزحف هذا  وقدرة الهيليوم المتأين على التسرب بسرعة عبر الفتحات الصغيرة، يصعب جدًا احتواؤه. فما لم يُصنع الوعاء بعناية فائقة،  سيزحف الهيليوم المتأين على طول الأسطح وعبر الصمامات حتى يصل إلى مكان أكثر دفئًا، حيث يتبخر. تخضع الموجات المنتشرة عبر غشاء رولين لنفس معادلة موجات الجاذبية في المياه الضحلة، ولكن بدلاً من الجاذبية، فإن قوة الاستعادة هي قوة فان دير فالس . [ 107 ] تُعرف هذه الموجات باسم الصوت الثالث . [ 108 ]

الأطوار الصلبة

يبقى الهيليوم سائلاً حتى الصفر المطلق عند الضغط الجوي، ولكنه يتجمد عند الضغط العالي. يتطلب الهيليوم الصلب درجة حرارة تتراوح بين 1 و1.5  كلفن (حوالي -272  درجة مئوية أو -457  درجة فهرنهايت) عند  ضغط يبلغ حوالي 25 بار (2.5 ميجا باسكال). [ 109 ] غالباً ما يصعب التمييز بين الهيليوم الصلب والسائل لأن معامل انكسار الطورين متقارب. يتميز الهيليوم الصلب بنقطة انصهار حادة وبنية بلورية ، ولكنه قابل للانضغاط بدرجة كبيرة ؛ إذ يمكن أن يؤدي تطبيق الضغط في المختبر إلى تقليل حجمه بأكثر من 30%. [ 110 ] بمعامل حجمي يبلغ حوالي 27 ميجا باسكال [ 111 ]، فهو أكثر قابلية للانضغاط من الماء بحوالي 100 مرة. تبلغ كثافة الهيليوم الصلب 10 ...0.214 ± 0.006  جم/سم³ عند 1.15  كلفن و66  ضغط جوي؛ الكثافة المتوقعة عند 0  كلفن و25 بار (2.5 ميجا باسكال) هي0.187 ± 0.009  غ/سم³ . [ 112 ] عند درجات حرارة أعلى، يتجمد الهيليوم تحت ضغط كافٍ. عند درجة حرارة الغرفة، يتطلب ذلك حوالي 114000 ضغط جوي. [ 113 ]

يشكل كل من الهيليوم-4 والهيليوم-3 عدة أطوار صلبة بلورية، تتطلب جميعها ضغطًا لا يقل عن 25  بارًا. يشكل كل منهما طور ألفا، ذو بنية بلورية سداسية متراصة (hcp)، وطور بيتا، ذو بنية مكعبة مركزية الوجوه (fcc)، وطور غاما، ذو بنية مكعبة مركزية الجسم (bcc). [ 114 ]

النظائر

يوجد ثمانية نظائر معروفة للهيليوم، اثنان منها مستقران ، وهما الهيليوم-3 والهيليوم -4 . في الغلاف الجوي للأرض، تبلغ طاقة ذرة واحدة 3 إلكترونات.هو لكل مليون من الذين يبلغون 4[ 29 ] على عكس معظم العناصر، يختلف وفرة نظائر الهيليوم اختلافًا كبيرًا باختلاف مصدرها، نظرًا لاختلاف عمليات تكوينها. يُنتَج النظير الأكثر شيوعًا، الهيليوم-4، على الأرض عن طريق تحلل ألفا للعناصر المشعة الأثقل؛ وتكون جسيمات ألفا الناتجة عبارة عن نوى هيليوم-4 متأينة بالكامل. يُعد الهيليوم-4 نواة مستقرة بشكل غير عادي لأن نيوكليوناته مرتبة في أغلفة كاملة . كما أنه تشكل بكميات هائلة خلال عملية التخليق النووي في الانفجار العظيم . [ 115 ]

يوجد الهيليوم-3 على الأرض بكميات ضئيلة فقط. معظمه موجود منذ تكوين الأرض، على الرغم من أن بعضه يسقط إلى الأرض محتجزًا في الغبار الكوني . [ 116 ] كما تُنتج كميات ضئيلة منه عن طريق تحلل التريتيوم بجسيمات بيتا . [ 117 ] تختلف نسب النظائر في صخور قشرة الأرض بما يصل إلى عشرة أضعاف، ويمكن استخدام هذه النسب لدراسة أصل الصخور وتكوين وشاح الأرض . [ 116 ] 3وهو أكثر وفرة في النجوم كونه ناتجًا عن الاندماج النووي. وبالتالي، في الوسط بين النجوم ، تبلغ نسبة 3هو إلى 4يبلغ ارتفاعه حوالي 100 ضعف ارتفاعه على الأرض. [ 118 ] تحتوي المواد خارج الكوكبية ، مثل تربة القمر والكويكبات ، على كميات ضئيلة من الهيليوم-3 نتيجة تعرضها لقصف الرياح الشمسية . يحتوي سطح القمر على الهيليوم-3 بتركيزات تصل إلى 10 أجزاء في المليار ، وهي أعلى بكثير من تركيزه في الغلاف الجوي للأرض الذي يبلغ حوالي 5 أجزاء في التريليون. [ 119 ] [ 120 ] اقترح عدد من الباحثين، بدءًا من جيرالد كولسينسكي عام 1986، [ 121 ] استكشاف القمر، واستخراج الهيليوم-3 من تربة القمر، واستخدامه في الاندماج النووي .

يمكن تبريد الهيليوم-4 السائل إلى حوالي 1 كلفن (-272.15 درجة مئوية؛ -457.87 درجة فهرنهايت) باستخدام التبريد التبخيري في وعاء درجة حرارته 1 كلفن . وبالمثل، يمكن تبريد الهيليوم-3، الذي يتميز بنقطة غليان أقل، إلى حوالي   0.2  كلفن في ثلاجة هيليوم-3 . مزيج متساوٍ من السائل 3هو و 4هو أدناهينفصل الهيليوم-4 عند درجة حرارة 0.8  كلفن إلى طورين غير قابلين للامتزاج بسبب اختلاف خصائصهما (فهما يتبعان إحصاءات كمية مختلفة : ذرات الهيليوم-4 بوزونات بينما ذرات الهيليوم-3 فرميونات ). [ 31 ] تستخدم مبردات التخفيف هذه الخاصية للوصول إلى درجات حرارة تصل إلى بضعة ملي كلفن. [ 122 ]

من الممكن إنتاج نظائر الهيليوم الغريبة ، التي تتحلل بسرعة إلى مواد أخرى. أقصر نظائر الهيليوم الثقيلة عمراً هو الهيليوم-10 غير المرتبط ، ويبلغ عمر النصف له 10000 ميكرومتر.2.6(4) × 10⁻²² ثانية  . [ 7 ] يتحلل الهيليوم-6 بانبعاث جسيم بيتا ، ويبلغ عمر النصف له 0.8 ثانية. يتكون الهيليوم-7 والهيليوم-8 في بعض التفاعلات النووية . [ 31 ] من المعروف أن الهيليوم-6 والهيليوم-8 يُظهران هالة نووية . [ 31 ]

ملكيات

جدول الخصائص الحرارية والفيزيائية لغاز الهيليوم عند الضغط الجوي: [ 123 ] [ 124 ]

درجة الحرارة (كلفن)الكثافة (كجم/م³)الحرارة النوعية (كيلوجول/كيلوجرام درجة مئوية)اللزوجة الديناميكية (كجم/م.ث)اللزوجة الحركية (م²/ث)الموصلية الحرارية (واط/متر درجة مئوية)الانتشار الحراري (م²/ث)رقم براندتل
1005.1939.63E-061.98E-050.0732.89E-050.686
1200.4065.1931.07E-052.64E-050.08193.88E-050.679
1440.33795.1931.26E-053.71E-050.09285.28E-050.7
2000.24355.1931.57E-056.44E-050.11779.29E-050.69
2550.19065.1931.82E-059.55E-050.13571.37E-040.7
3660.13285.1932.31E-051.74E-040.16912.45E-040.71
4770.102045.1932.75E-052.69E-040.1973.72E-040.72
5890.082825.1933.11E-053.76E-040.2255.22E-040.72
7000.070325.1933.48E-054.94E-040.2516.66E-040.72
8000.060235.1933.82E-056.34E-040.2758.77E-040.72
9000.054515.1934.14E-057.59E-040.331.14E-030.687
10005.1934.46E-059.14E-040.3541.40E-030.654

المركبات

بنية أيون هيدريد الهيليوم ، [ 125 ] HeH +
بنية الأنيون الفلوروهيلياتي المشتبه به، OHeF −

الهيليوم ذرة ذات تكافؤ صفري، وهي خاملة كيميائيًا في جميع الظروف العادية. [ 110 ] وهو عازل كهربائي ما لم يتأين . وكما هو الحال مع الغازات النبيلة الأخرى، يمتلك الهيليوم مستويات طاقة شبه مستقرة تسمح له بالبقاء متأينًا في تفريغ كهربائي بجهد أقل من جهد تأينه . [ 31 ] يمكن للهيليوم أن يُكوّن مركبات غير مستقرة ، تُعرف باسم الإكسيمرات ، مع التنجستن واليود والفلور والكبريت والفوسفور عند تعرضه لتفريغ متوهج ، أو قصف إلكتروني، أو اختزاله إلى بلازما بوسائل أخرى. ومن هذه المركبات الجزيئية: HeNe و HgHe و WHe ، والأيونات الجزيئية : He⁺² و He²⁺² و HeH⁺ .و HeD +تم إنتاجها بهذه الطريقة. [ 126 ] أيون HeH + مستقر في حالته الأرضية، ولكنه شديد التفاعل - فهو أقوى حمض برونستد معروف، وبالتالي لا يمكن أن يوجد إلا منفردًا، لأنه يُبرتِن أي جزيء أو أيون معاكس يتلامس معه. وقد أنتجت هذه التقنية أيضًا جزيء He2 المتعادل ، الذي يحتوي على عدد كبير من أنظمة النطاقات ، وجزيء HgHe، الذي يبدو أنه متماسك فقط بفعل قوى الاستقطاب. [ 31 ]

يمكن أيضًا تكوين مركبات فان دير فالس للهيليوم باستخدام غاز الهيليوم المبرد وذرات بعض المواد الأخرى، مثل LiHe و He 2. [ 127 ]

نظريًا، قد تكون هناك مركبات حقيقية أخرى ممكنة، مثل فلوروهيدريد الهيليوم (HHeF)، الذي يُشابه HArF ، الذي اكتُشف عام 2000. [ 128 ] تُظهر الحسابات أن مركبين جديدين يحتويان على رابطة هيليوم-أكسجين قد يكونان مستقرين. [ 129 ] نوعان جزيئيان جديدان، تم التنبؤ بهما باستخدام النظرية، هما CsFHeO وN(CH3 ) 4FHeO ، وهما مشتقان من أنيون FHeO− شبه مستقر ، والذي نُظِّر له لأول مرة عام 2005 من قِبل مجموعة من تايوان. [ 130 ]

تم إدخال ذرات الهيليوم في جزيئات قفص الكربون المجوفة ( الفوليرين ) عن طريق التسخين تحت ضغط عالٍ. وتتميز جزيئات الفوليرين الداخلية المتكونة بثباتها عند درجات الحرارة العالية. وعند تكوين مشتقات كيميائية من هذه الفوليرينات، يبقى الهيليوم داخلها. [ 131 ] وفي حال استخدام الهيليوم-3 ، يمكن رصده بسهولة باستخدام مطيافية الرنين المغناطيسي النووي للهيليوم . [ 132 ] وقد تم الإبلاغ عن العديد من الفوليرينات التي تحتوي على الهيليوم-3. وعلى الرغم من أن ذرات الهيليوم لا ترتبط بروابط تساهمية أو أيونية، إلا أن هذه المواد لها خصائص مميزة وتركيب محدد، كجميع المركبات الكيميائية المتكافئة.

تحت ضغوط عالية ، يمكن للهيليوم أن يشكل مركبات مع عناصر أخرى متنوعة. وقد تم تنمية بلورات كلاثرات الهيليوم-نيتروجين (He(N₂ ) ₁₁ ) عند درجة حرارة الغرفة وضغوط تقارب 10 جيجا باسكال في خلية سندان ماسية . [ 133 ] وقد ثبت أن الإلكتريد العازل Na₂He مستقر ديناميكيًا حراريًا عند ضغوط أعلى من 113 جيجا باسكال. وله بنية فلوريت . [ 134 ]

الحدوث والإنتاج

وفرة طبيعية

على الرغم من ندرته على الأرض، يُعدّ الهيليوم ثاني أكثر العناصر وفرةً في الكون المعروف، إذ يُشكّل 23% من كتلته الباريونية . ولا يفوقه في الوفرة سوى الهيدروجين. [ 29 ] تشكّلت الغالبية العظمى من الهيليوم من خلال عملية التخليق النووي في الانفجار العظيم، بعد دقيقة إلى ثلاث دقائق من حدوثه. ولذلك، تُسهم قياسات وفرته في النماذج الكونية. تشكّلت الروابط الجزيئية الأولى عندما اتحدت ذرات الهيليوم البدائية مع البروتونات لتكوين أيونات هيدريد الهيليوم، [ 135 ] HeH + . في النجوم ، يتشكّل الهيليوم من خلال الاندماج النووي للهيدروجين في تفاعلات متسلسلة بين البروتونات ودورة CNO ، وهي جزء من عملية التخليق النووي النجمي . [ 115 ]

يبلغ تركيز الهيليوم في الغلاف الجوي للأرض 5.2 جزء فقط في المليون. [ 136 ] [ 137 ] ويُعزى انخفاض هذا التركيز وثباته النسبي إلى استمرار إنتاج الهيليوم الجديد، حيث يتسرب معظمه إلى الفضاء عبر عدة عمليات. [ 138 ] [ 139 ] [ 140 ] أما في الغلاف الجوي العلوي للأرض ، وهو جزء من الغلاف الجوي غير المتجانس، فيُعدّ الهيليوم والهيدروجين أكثر العناصر وفرة.

ينتج معظم الهيليوم الموجود على الأرض عن التحلل الإشعاعي . يوجد الهيليوم بكميات كبيرة في معادن اليورانيوم والثوريوم ، مثل اليورانينيت وأنواعه الكليفيت والبتشبلند، [ 21 ] [ 141 ] بالإضافة إلى الكارنوتيت والمونازيت (اسم مجموعة؛ يشير مصطلح "المونازيت" عادةً إلى المونازيت- ( Ce) )، [ 142 ] [ 143 ] لأنها تُصدر جسيمات ألفا (نوى الهيليوم، He²⁺ ) التي تتحد معها الإلكترونات فور توقف الجسيم عند اصطدامه بالصخر. وبهذه الطريقة، يُقدّر أن 3000 طن متري من الهيليوم تُنتج سنويًا في جميع أنحاء الغلاف الصخري . [ 144 ] [ 145 ] [ 146 ] في قشرة الأرض، يبلغ تركيز الهيليوم 8 أجزاء في المليار. أما في مياه البحر، فيبلغ تركيزه 4 أجزاء فقط في التريليون. توجد كميات ضئيلة من الهيليوم أيضاً في الينابيع المعدنية والغازات البركانية والحديد النيزكي . ولأن الهيليوم يُحتبس في باطن الأرض في ظروف تُحتبس فيها الغازات الطبيعية أيضاً، فإن أعلى تركيزات طبيعية للهيليوم على كوكب الأرض توجد في الغاز الطبيعي، الذي يُستخرج منه معظم الهيليوم التجاري. ويتراوح تركيزه ضمن نطاق واسع من بضعة أجزاء في المليون إلى أكثر من 7% في حقل غاز صغير في مقاطعة سان خوان، نيو مكسيكو . [ 147 ] [ 148 ]

اعتبارًا من عام 2021قُدِّرت احتياطيات الهيليوم في العالم بنحو 31 مليار متر مكعب، ثلثها في قطر . [ 149 ] وفي عامي 2015 و2016، أُعلن عن وجود احتياطيات محتملة إضافية تحت جبال روكي في أمريكا الشمالية [ 150 ] وفي وادي الصدع شرق أفريقيا . [ 27 ]

اقترح مكتب إدارة الأراضي (BLM) خطةً لإدارة الموارد الطبيعية في غرب كولورادو، مُقررةً في أكتوبر 2024. تتضمن الخطة إغلاق 543,000 فدان أمام تأجير النفط والغاز، مع الإبقاء على 692,300 فدان مفتوحة. ومن بين هذه المناطق المفتوحة، تم تحديد 165,700 فدان كمناطق مناسبة لاستخراج الهيليوم. تمتلك الولايات المتحدة ما يُقدّر بنحو 306 مليارات قدم مكعب من الهيليوم القابل للاستخراج، وهو ما يكفي لتلبية معدلات الاستهلاك الحالية البالغة 2.15 مليار قدم مكعب سنويًا لمدة 150 عامًا تقريبًا. [ 151 ]

الاستخراج والتوزيع الحديثان

استخلاص الهيليوم من الهواء غير اقتصادي. [ 152 ] وللاستخدام على نطاق واسع، يُستخلص الهيليوم بالتقطير التجزيئي من الغاز الطبيعي، الذي قد يحتوي على ما يصل إلى 7% من الهيليوم. [153] ولأن للهيليوم درجة غليان أقل من أي عنصر آخر، تُستخدم درجات حرارة منخفضة وضغط عالٍ لتسييل جميع الغازات الأخرى تقريبًا (معظمها من النيتروجين والميثان ) . يُنقى غاز الهيليوم الخام الناتج بتعريضه تدريجيًا لدرجات حرارة منخفضة، حيث يترسب معظم النيتروجين المتبقي والغازات الأخرى من الخليط الغازي. يُستخدم الفحم المنشط كخطوة تنقية نهائية، مما ينتج عنه عادةً هيليوم من الدرجة الأولى بنقاوة 99.995%. [ 31 ] الشائبة الرئيسية في هيليوم الدرجة الأولى هي النيون . في خطوة الإنتاج النهائية، يُسال معظم الهيليوم المُنتج عبر عملية تبريد عميق . يُعدّ هذا الأمر ضروريًا للتطبيقات التي تتطلب الهيليوم السائل، كما يسمح لموردي الهيليوم بتقليل تكلفة النقل لمسافات طويلة، حيث أن أكبر حاويات الهيليوم السائل لديها سعة تزيد عن خمسة أضعاف سعة أكبر مقطورات أنابيب الهيليوم الغازي. [ 83 ] [ 154 ]

في عام 2008، استُخرج ما يقارب 169 مليون متر مكعب قياسي من الهيليوم من الغاز الطبيعي أو من احتياطيات الهيليوم، حيث بلغت نسبة الولايات المتحدة حوالي 78%، والجزائر 10%، ومعظم الكمية المتبقية من روسيا وبولندا وقطر. [ 155 ] وبحلول عام 2013، أدت الزيادة في إنتاج الهيليوم في قطر (تحت إدارة شركة قطر غاز التابعة لشركة إير ليكيد ) إلى رفع حصة قطر من إنتاج الهيليوم العالمي إلى 25%، مما جعلها ثاني أكبر مُصدِّر بعد الولايات المتحدة. [ 156 ] وفي عام 2024، تفوقت الولايات المتحدة على قطر لتصبح أكبر منتج للغاز في العالم، حيث استخرجت 68  مليون متر مكعب قياسي من الهيليوم في ذلك العام مقارنةً بـ 64 مليون متر مكعب قياسي لقطر  . [ 157 ] تم العثور على ما يقدر بنحو 54 مليار قدم مكعب (1.5 × 10 9 م 3 ) من رواسب الهيليوم في تنزانيا في عام 2016، [ 158 ] وتم افتتاح مصنع هيليوم واسع النطاق في نينغشيا ، الصين في عام 2020. [ 159 ]  

في الولايات المتحدة، يُستخرج معظم الهيليوم من الغاز الطبيعي في حقل هوغوتون والحقول المجاورة له في كانساس وأوكلاهوما، وحقل بانهاندل في تكساس. [ 83 ] [ 160 ] كان جزء كبير من هذا الغاز يُنقل سابقًا عبر خط أنابيب إلى الاحتياطي الوطني للهيليوم ، ولكن منذ عام 2005، استُنزف هذا الاحتياطي وبِيعَ، وكان من المتوقع أن ينضب معظمه بحلول عام 2021 [ 156 ] بموجب قانون الإدارة والإشراف المسؤول على الهيليوم الصادر في أكتوبر 2013 (HR 527). [ 161 ] وعلى الرغم من الجهود المبذولة لبيع ما تبقى من الاحتياطي في عام 2021، فقد باع مكتب إدارة الأراضي ما تبقى من الاحتياطي الوطني للهيليوم في مزاد علني على مدار ثلاث سنوات. [ 162 ] [ 163 ] [ 164 ] بيعت أخيرًا لمجموعة ميسر [ 165 ] في 27 يونيو 2024. [ 157 ] تبرز حقول الهيليوم في غرب الولايات المتحدة كمصدر بديل لإمدادات الهيليوم، لا سيما حقول منطقة " الزوايا الأربع " (ولايات أريزونا وكولورادو ونيو مكسيكو ويوتا). [ 166 ]

يُعدّ نشر الغاز الطبيعي الخام عبر أغشية شبه نفاذة خاصة وحواجز أخرى طريقةً أخرى لاستخلاص الهيليوم وتنقيته. [ 167 ] في عام 1996، بلغت احتياطيات الهيليوم المؤكدة في الولايات المتحدة في مجمعات آبار الغاز هذه حوالي 147 مليار قدم مكعب قياسي (4.2 مليار متر مكعب قياسي). [ 168 ] وبمعدلات الاستخدام في ذلك الوقت (72 مليون متر مكعب قياسي سنويًا في الولايات المتحدة؛ انظر الرسم البياني الدائري أدناه)، كان هذا يكفي من الهيليوم لحوالي 58 عامًا من الاستخدام الأمريكي، وأقل من ذلك (ربما 80% من الوقت) بمعدلات الاستخدام العالمية، على الرغم من أن عوامل الادخار والمعالجة تؤثر على أرقام الاحتياطيات الفعلية.

يتوفر الهيليوم تجاريًا في صورة سائلة أو غازية. في الحالة السائلة، يُزوّد ​​في حاويات معزولة صغيرة تُسمى ديوار، تتسع لما يصل إلى 1000 لتر من الهيليوم، أو في حاويات ISO كبيرة، تصل سعتها الاسمية إلى 42  مترًا مكعبًا (حوالي 11000 جالون أمريكي ). أما في الحالة الغازية، فتُزوّد ​​كميات صغيرة من الهيليوم في أسطوانات عالية الضغط تتسع لما يصل إلى 8  أمتار مكعبة (حوالي 0.282 قدم مكعب قياسي)، بينما تُزوّد ​​كميات كبيرة من الغاز عالي الضغط في مقطورات أنبوبية، تصل سعتها إلى 4860  مترًا مكعبًا (حوالي 172000 قدم مكعب قياسي).

دعاة الحفاظ على البيئة

بحسب دعاة الحفاظ على الهيليوم، مثل الفيزيائي الحائز على جائزة نوبل روبرت كولمان ريتشاردسون ، الذي كتب عام 2010، فإن سعر الهيليوم في السوق الحرة قد ساهم في استخدامه "المُهدر" (كما في بالونات الهيليوم ). وقد انخفضت الأسعار في العقد الأول من الألفية الثانية نتيجة قرار الكونغرس الأمريكي بيع مخزون البلاد الضخم من الهيليوم بحلول عام 2015. [ 24 ] وافترض ريتشاردسون أن سعر الهيليوم يجب أن يُضاعف 20 مرة للقضاء على الهدر المفرط للغاز. وفي ورقة بحثية نُشرت عام 2012 من قِبل نوتال وزملائه بعنوان "أوقفوا إهدار الهيليوم"، اقترحوا إنشاء وكالة دولية للهيليوم تُعنى ببناء سوق مستدامة للهيليوم. [ 169 ]

التطبيقات

أسطوانة صلبة كبيرة بها ثقب في مركزها وقضيب متصل بجانبها.
أكبر استخدام منفرد للهيليوم السائل هو تبريد المغناطيسات فائقة التوصيل في أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي الحديثة .
تقديرات استخدام الهيليوم الجزئي في الولايات المتحدة لعام 2014 حسب الفئة. يبلغ إجمالي الاستخدام 34 مليون متر مكعب. [ 170 ]
  1. التبريد (32%)
  2. الضغط والتنظيف (18٪)
  3. اللحام (13٪)
  4. الأجواء الخاضعة للتحكم (18٪)
  5. كشف التسرب (4%)
  6. مخاليط التنفس (2%)
  7. أخرى (13%)

على الرغم من أن البالونات ربما تكون أشهر استخدامات الهيليوم، إلا أنها لا تمثل سوى جزء صغير من إجمالي استخداماته. [ 78 ] يُستخدم الهيليوم في العديد من الأغراض التي تتطلب بعض خصائصه الفريدة، مثل انخفاض درجة غليانه ، وانخفاض كثافته ، وانخفاض ذوبانه ، وارتفاع موصليته الحرارية ، وخموله . من إجمالي إنتاج الهيليوم العالمي لعام 2014، والذي بلغ حوالي 32 مليون كيلوغرام (180 مليون متر مكعب قياسي) سنويًا، كان الاستخدام الأكبر (حوالي 32% من الإجمالي في عام 2014) في التطبيقات المبردة، ومعظمها يتعلق بتبريد المغناطيسات فائقة التوصيل في أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي الطبي وأجهزة مطياف الرنين النووي المغناطيسي . [ 171 ] وشملت الاستخدامات الرئيسية الأخرى أنظمة الضغط والتطهير، واللحام، وصيانة الأجواء المُتحكم بها، والكشف عن التسرب. أما الاستخدامات الأخرى، فكانت تمثل نسبًا ضئيلة نسبيًا. [ 170 ]

أجواء مُتحكم بها

يُستخدم الهيليوم كغاز واقٍ في إنماء بلورات السيليكون والجرمانيوم، وفي إنتاج التيتانيوم والزركونيوم ، وفي كروماتوغرافيا الغاز ، [ 110 ] نظرًا لخموله. وبسبب خموله، وخصائصه الحرارية والكالورية المثالية ، وسرعته العالية للصوت ، ونسبة سعته الحرارية العالية ، فهو مفيد أيضًا في أنفاق الرياح فوق الصوتية [ 172 ] ومنشآت الدفع . [ 173 ]

لحام القوس الكهربائي بالغاز الخامل

يُستخدم الهيليوم كغاز واقٍ في عمليات اللحام بالقوس الكهربائي للمواد الملوثة والضعيفة بفعل الهواء أو النيتروجين عند درجات حرارة اللحام. [ 29 ] تُستخدم عدة غازات واقية خاملة في لحام القوس الكهربائي بالتنغستن، ولكن يُستخدم الهيليوم بدلاً من الأرجون الأرخص ثمناً، خاصةً عند لحام المواد ذات الموصلية الحرارية العالية ، مثل الألومنيوم أو النحاس .

استخدامات طفيفة

الكشف عن التسربات الصناعية

صورة لجهاز كبير ذي إطار معدني (حوالي 3×1×1.5 متر) موضوع في غرفة.
جهاز كشف تسرب الهيليوم ذو حجرتين

يُستخدم الهيليوم في الصناعة للكشف عن التسربات . ولأنه ينتشر في المواد الصلبة أسرع بثلاث مرات من الهواء، يُستخدم كغاز مُتتبِّع للكشف عن التسربات في المعدات ذات التفريغ العالي (مثل خزانات التبريد العميق) والحاويات ذات الضغط العالي. [ 174 ] يُوضع الجسم المراد فحصه في حجرة، ثم تُفرَّغ من الهواء وتُملأ بالهيليوم. ويُكشف عن الهيليوم المتسرب عبر التسربات بواسطة جهاز حساس ( مطياف كتلة الهيليوم )، حتى عند معدلات تسرب منخفضة تصل إلى 10⁻⁹ ملي بار·لتر/ثانية (10⁻¹⁰ باسكال ·متر مكعب /ثانية). عادةً ما تكون عملية القياس آلية وتُسمى اختبار الهيليوم المتكامل. وهناك إجراء أبسط يتمثل في ملء الجسم المراد فحصه بالهيليوم والبحث يدويًا عن التسربات باستخدام جهاز محمول. [ 175 ]

لا ينبغي الخلط بين تسرب الهيليوم عبر الشقوق ونفاذية الغاز عبر المواد الصلبة. فبينما يمتلك الهيليوم ثوابت نفاذية موثقة (وبالتالي معدل نفاذية قابل للحساب) عبر الزجاج والسيراميك والمواد الاصطناعية، فإن الغازات الخاملة مثل الهيليوم لا تنفاذ عبر معظم المعادن الصلبة. [ 176 ]

رحلة جوية

منطاد غوديير
بسبب كثافته المنخفضة وعدم قابليته للاحتراق، يعتبر الهيليوم الغاز المفضل لملء المناطيد مثل منطاد جوديير .

نظرًا لكونه أخف من الهواء ، تُملأ المناطيد والبالونات بالهيليوم لرفعها . ورغم أن غاز الهيدروجين أكثر طفوًا ويتسرب عبر الأغشية بمعدل أبطأ، إلا أن الهيليوم يتميز بكونه غير قابل للاشتعال، بل ومثبطًا للحريق . يُستخدم الهيليوم أيضًا، وإن كان استخدامه محدودًا، في مجال الصواريخ ، حيث يُستخدم كوسيط لملء خزانات وقود الصواريخ أثناء الطيران، ولتكثيف الهيدروجين والأكسجين لصنع وقود الصواريخ . كما يُستخدم أيضًا لتنقية الوقود والمؤكسد من معدات الدعم الأرضي قبل الإطلاق، ولتبريد الهيدروجين السائل مسبقًا في المركبات الفضائية . فعلى سبيل المثال، احتاج صاروخ ساتورن 5 المستخدم في برنامج أبولو إلى حوالي 370,000 متر مكعب (13 مليون قدم مكعب) من الهيليوم للإطلاق. [ 110 ] 

الاستخدامات التجارية والترفيهية الصغيرة

لا يمتلك الهيليوم ، كغاز تنفس ، أي خصائص مخدرة ، لذا تُستخدم مخاليط الهيليوم مثل التريمكس والهيليوكس والهيلياير في الغوص العميق للحد من آثار التخدير، التي تتفاقم مع ازدياد العمق. [ 177 ] [ 178 ] ومع ازدياد الضغط مع العمق، تزداد كثافة غاز التنفس، وقد وُجد أن الوزن الجزيئي المنخفض للهيليوم يُقلل بشكل كبير من جهد التنفس عن طريق خفض كثافة الخليط. هذا يُقلل من رقم رينولدز للتدفق، مما يؤدي إلى تقليل التدفق المضطرب وزيادة التدفق الصفائحي ، الذي يتطلب تنفسًا أقل. [ 179 ] [ 180 ] عند أعماق تزيد عن 150 مترًا (490 قدمًا)، يبدأ الغواصون الذين يتنفسون مخاليط الهيليوم والأكسجين في الشعور بالرعشة وانخفاض في الوظائف النفسية الحركية، وهي أعراض متلازمة الضغط العصبي المرتفع . [ 181 ] يمكن مواجهة هذا التأثير إلى حد ما بإضافة كمية من غاز مخدر مثل الهيدروجين أو النيتروجين إلى خليط الهيليوم والأكسجين. [ 182 ] 

كانت ليزرات الهيليوم-نيون ، وهي نوع من ليزرات الغاز منخفضة الطاقة التي تنتج شعاعًا أحمر، لها تطبيقات عملية متنوعة شملت قارئات الباركود ومؤشرات الليزر ، قبل أن يتم استبدالها بشكل شبه عالمي بليزر الديود الأرخص . [ 29 ]

بسبب خموله وموصليته الحرارية العالية وشفافيته للنيوترونات، ولأنه لا يشكل نظائر مشعة في ظروف المفاعل، يستخدم الهيليوم كوسيط لنقل الحرارة في بعض المفاعلات النووية المبردة بالغاز . [ 174 ]

يُعدّ الهيليوم، عند مزجه بغاز أثقل مثل الزينون، مفيدًا في التبريد الحراري الصوتي نظرًا لنسبة السعة الحرارية العالية الناتجة وانخفاض رقم برانتل . [ 183 ] ​​كما أن خمول الهيليوم يمنحه مزايا بيئية مقارنةً بأنظمة التبريد التقليدية التي تُساهم في استنزاف طبقة الأوزون أو الاحتباس الحراري. [ 184 ]

يُستخدم الهيليوم أيضًا في بعض محركات الأقراص الصلبة . [ 185 ]

الاستخدامات العلمية

يقلل استخدام الهيليوم من تأثيرات تشوه الصورة الناتجة عن تغيرات درجة الحرارة في الفراغ بين العدسات في بعض التلسكوبات ، وذلك بفضل معامل انكساره المنخفض للغاية . [ 31 ] تُستخدم هذه الطريقة بشكل خاص في التلسكوبات الشمسية حيث يكون أنبوب التلسكوب المحكم الإغلاق ثقيلًا جدًا. [ 186 ] [ 187 ]

يُعد الهيليوم غازًا ناقلًا شائع الاستخدام في كروماتوغرافيا الغاز .

يمكن تقدير عمر الصخور والمعادن التي تحتوي على اليورانيوم والثوريوم عن طريق قياس مستوى الهيليوم باستخدام عملية تُعرف باسم التأريخ بالهيليوم . [ 29 ] [ 31 ]

يُستخدم الهيليوم في درجات حرارة منخفضة في علم التبريد الفائق وفي تطبيقاته الخاصة. فعلى سبيل المثال، يُستخدم الهيليوم السائل لتبريد بعض المعادن إلى درجات الحرارة المنخفضة للغاية اللازمة لظاهرة الموصلية الفائقة ، كما هو الحال في المغناطيسات فائقة التوصيل المستخدمة في التصوير بالرنين المغناطيسي . ويستخدم مصادم الهادرونات الكبير في مركز سيرن 96 طنًا متريًا من الهيليوم السائل للحفاظ على درجة الحرارة عند 1.9 كلفن (-271.25 درجة مئوية؛ -456.25 درجة فهرنهايت) . [ 188 ]   

الاستخدامات الطبية

تمت الموافقة على استخدام الهيليوم طبياً في الولايات المتحدة في أبريل 2020 للبشر والحيوانات. [ 189 ] [ 190 ]

الاستنشاق والسلامة

الآثار

إن الهيليوم المتعادل في الظروف القياسية غير سام، ولا يلعب أي دور بيولوجي، ويوجد بكميات ضئيلة في دم الإنسان.

تبلغ سرعة الصوت في الهيليوم ثلاثة أضعاف سرعة الصوت في الهواء تقريبًا. ولأن تردد الرنين الطبيعي لتجويف مملوء بالغاز يتناسب طرديًا مع سرعة الصوت فيه، فعند استنشاق الهيليوم، يحدث ارتفاع مماثل في ترددات الرنين في الجهاز الصوتي ، وهو مُضخِّم الصوت. [ 29 ] [ 191 ] هذا الارتفاع في تردد الرنين في الجهاز الصوتي يُضخِّم مكونات الترددات العالية للموجة الصوتية الناتجة عن الاهتزاز المباشر للأحبال الصوتية، مقارنةً بحالة امتلاء الحنجرة بالهواء. عندما يتحدث الشخص بعد استنشاق غاز الهيليوم، تستمر عضلات الحنجرة في الحركة بنفس الطريقة كما لو كانت ممتلئة بالهواء؛ لذا فإن التردد الأساسي (الذي يُسمى أحيانًا درجة الصوت ) الناتج عن الاهتزاز المباشر للأحبال الصوتية لا يتغير. [ 192 ] مع ذلك، فإن تضخيم الترددات العالية يُحدث تغييرًا في نبرة الصوت المُضخّم، مما ينتج عنه صوت أجشّ يشبه صوت البط. ويمكن الحصول على التأثير المعاكس، أي خفض ترددات الرنين، عن طريق استنشاق غاز كثيف مثل سداسي فلوريد الكبريت أو الزينون .

المخاطر

قد يكون استنشاق الهيليوم خطيرًا عند الإفراط فيه، فهو غاز خانق، وبالتالي يحل محل الأكسجين اللازم للتنفس الطبيعي. [ 29 ] [ 194 ] سُجلت حالات وفاة، منها وفاة شاب اختناقًا في فانكوفر عام 2003، ووفاة شخصين بالغين اختناقًا في جنوب فلوريدا عام 2006. [ 195 ] [ 196 ] وفي عام 1998، فقدت فتاة أسترالية من ولاية فيكتوريا وعيها وتحول لونها إلى الأزرق مؤقتًا بعد استنشاقها كامل محتويات بالون حفلة. [ 197 ] [ 198 ] [ 199 ] يُعد استنشاق الهيليوم مباشرةً من أسطوانات مضغوطة أو حتى صمامات نفخ البالونات شديد الخطورة، إذ يمكن أن يؤدي ارتفاع معدل التدفق والضغط إلى رضوض ضغطية ، تُسبب تمزقًا مميتًا في أنسجة الرئة. [ 194 ] [ 200 ]

الوفاة الناجمة عن استنشاق الهيليوم نادرة. أول حالة موثقة إعلاميًا كانت لفتاة تبلغ من العمر 15 عامًا من تكساس توفيت عام 1998 نتيجة استنشاق الهيليوم في حفلة صديقتها؛ ولم يُحدد نوع الوفاة بالتحديد. [ 197 ] [ 198 ] [ 199 ]

في الولايات المتحدة، لم يُبلغ إلا عن حالتي وفاة بين عامي 2000 و2004، بما في ذلك رجل توفي في ولاية كارولينا الشمالية بسبب الرضح الضغطي في عام 2002. [ 195 ] [ 200 ] واختنق شاب في فانكوفر خلال عام 2003، وأصيب رجل يبلغ من العمر 27 عامًا في أستراليا بانسداد رئوي بعد تنفسه من أسطوانة في عام 2000. [ 195 ] ومنذ ذلك الحين، اختنق شخصان بالغان في جنوب فلوريدا في عام 2006، [ 195 ] [ 196 ] [ 201 ] وكانت هناك حالات في عامي 2009 و2010، إحداها لشاب من كاليفورنيا عُثر عليه ورأسه مغطى بكيس موصول بأسطوانة هيليوم، [ 202 ] وتوفي مراهق آخر في أيرلندا الشمالية بسبب الاختناق. [ 203 ] في إيجل بوينت بولاية أوريغون، توفيت فتاة مراهقة عام 2012 نتيجةً لرضوض الضغط الجوي في حفلة. [ 204 ] [ 205 ] [ 206 ] وفي وقت لاحق من العام نفسه، توفيت فتاة من ميشيغان نتيجةً لنقص الأكسجين. [ 207 ]

في 4 فبراير/شباط 2015، كُشف النقاب عن أن عضوة تبلغ من العمر 12 عامًا (تم حجب اسمها) في فرقة الغناء اليابانية " 3B Junior" (فرقة فتيات فقط) قد تعرضت لانسداد هوائي أثناء تسجيل برنامجها التلفزيوني الرئيسي في 28 يناير/كانون الثاني ، مما أدى إلى فقدانها الوعي ودخولها في غيبوبة نتيجة انسداد تدفق الدم إلى الدماغ بسبب فقاعات هوائية بعد استنشاقها كميات كبيرة من الهيليوم كجزء من إحدى الألعاب. لم يُعلن عن الحادث إلا بعد أسبوع. [ 208 ] [ 209 ] عقد فريق عمل قناة "TV Asahi" مؤتمرًا صحفيًا طارئًا للإعلان عن نقل العضوة إلى المستشفى وظهور علامات تحسن عليها، مثل تحريك عينيها وأطرافها، إلا أن وعيها لم يستعد بشكل كامل بعد. وقد فتحت الشرطة تحقيقًا في الحادث بسبب إهمال إجراءات السلامة. [ 210 ] [ 211 ]

تتشابه مسائل السلامة المتعلقة بالهيليوم المبرد مع تلك المتعلقة بالنيتروجين السائل ؛ إذ يمكن أن تؤدي درجات حرارته المنخفضة للغاية إلى حروق باردة ، كما أن نسبة التمدد بين السائل والغاز قد تتسبب في انفجارات في حال عدم تركيب أجهزة لتخفيف الضغط. يجب التعامل مع حاويات غاز الهيليوم عند درجة حرارة تتراوح بين 5 و10 كلفن كما لو كانت تحتوي على هيليوم سائل، وذلك بسبب التمدد الحراري السريع والكبير الذي يحدث عند تسخين غاز الهيليوم عند درجة حرارة أقل من 10 كلفن إلى درجة حرارة الغرفة . [ 110 ]

عند الضغوط العالية (أكثر من 20  ضغط جوي أو 2 ميجا باسكال تقريبًا)، يمكن أن يؤدي خليط الهيليوم والأكسجين ( الهيليوكس ) إلى متلازمة عصبية ناتجة عن ارتفاع الضغط ، وهي نوع من التأثير التخديري العكسي؛ ويمكن تخفيف هذه المشكلة بإضافة كمية صغيرة من النيتروجين إلى الخليط. [ 212 ] [ 181 ] 

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. ↑ يعترض بعض المؤلفين على وضع الهيليوم في عمود الغازات النبيلة، مفضلين وضعه فوق البريليوم مع فلزات القلويات الترابية . ويستندون في ذلك إلى التوزيع الإلكتروني للهيليوم 1s² ، والذي يُشابه التوزيع الإلكتروني ns² لفلزات القلويات الترابية، ويشيرون كذلك إلى بعض الاتجاهات المحددة التي تكون أكثر انتظامًا إذا وُضع الهيليوم في المجموعة 2. [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] وترتبط هذه الاتجاهات عادةً بالتناظر الكاينو وشذوذ الصف الأول: حيث يكون المدار الأول من أي نوع صغيرًا بشكل غير عادي، لأنه على عكس نظائره الأعلى، لا يتعرض للتنافر الإلكتروني من مدار أصغر من نفس النوع. بسبب هذا التباين في أحجام المدارات، يُلاحظ فرق كبير في أنصاف الأقطار الذرية بين العنصرين الأول والثاني في كل مجموعة رئيسية، وتحديدًا في المجموعات 1 و13-17: يوجد هذا الفرق بين النيون والأرجون، وبين الهيليوم والبريليوم، ولكنه غير موجود بين الهيليوم والنيون. ويؤثر هذا الأمر بشكل مماثل على درجات غليان الغازات النبيلة وذوبانها في الماء، حيث يكون الهيليوم قريبًا جدًا من النيون، ويظهر الفرق الكبير المميز بين أول عنصرين في المجموعة فقط بين النيون والأرجون. وبنقل الهيليوم إلى المجموعة 2، يصبح هذا التباين متسقًا في المجموعتين 2 و18 أيضًا، ليصبح الهيليوم أول عنصر في المجموعة 2 والنيون أول عنصر في المجموعة 18: إذ يُظهر كلاهما الخصائص المميزة للعنصر الأول المتناظر في المجموعة. [ 13 ] ومع ذلك، يبقى تصنيف الهيليوم مع الغازات النبيلة الأخرى شبه عالمي، نظرًا لأن خموله الاستثنائي قريب جدًا من خمول الغازات النبيلة الخفيفة الأخرى، النيون والأرجون. [ 14 ]

مراجع

  1. ↑ "الأوزان الذرية القياسية: الهيليوم" . CIAAW . 1983.
  2. ↑ بروهاسكا، توماس؛ إيرجيهير، جوهانا؛ بينيفيلد، جاكلين؛ بوهلكه، جون ك.؛ تشيسون، ليزلي أ.؛ كوبلين، تايلر ب.؛ دينغ، تيبينغ؛ دان، فيليب جيه إتش؛ غرونينغ، مانفريد؛ هولدن، نورمان إي.؛ ماير، هارو إيه جيه (2022-05-04). "الأوزان الذرية القياسية للعناصر 2021 (تقرير فني من الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية)" . الكيمياء البحتة والتطبيقية . doi : 10.1515/pac-2019-0603 . ISSN 1365-3075 . 
  3. ↑ شوين-تشين هوانغ، روبرت د. لين، دانيال أ. مورغان (2005). "الغازات النبيلة". موسوعة كيرك أوثمر للتكنولوجيا الكيميائية . وايلي. ص 343-383. doi:10.1002/0471238961.0701190508230114.a01 .
  4. ↑ شوين-تشين هوانغ، روبرت د. لين، دانيال أ. مورغان (2005). "الغازات النبيلة". موسوعة كيرك أوثمر للتكنولوجيا الكيميائية . وايلي. ص 343-383. doi:10.1002/0471238961.0701190508230114.a01 .
  5. ↑ قابلية التمغنط للعناصر والمركبات غير العضوية ، في كتيب الكيمياء والفيزياء، الطبعة 81، مطبعة CRC.
  6. ↑ ويست، روبرت (1984). سي آر سي، دليل الكيمياء والفيزياء . بوكا راتون، فلوريدا: دار نشر شركة المطاط الكيميائي. ص. E110. ISBN  0-8493-0464-4.
  7. 1 2 كونديڤ، إف جي؛ وانغ، إم؛ هوانغ، دبليو جي؛ نعيمي، إس؛ أودي، جي. (2021). "تقييم NUBASE2020 للخواص النووية" (ملف PDF) . الفيزياء الصينية ج . 45 (3) 030001. doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
  8. ↑ غروتشالا، فويتش (1 نوفمبر 2017). "حول موقع الهيليوم والنيون في الجدول الدوري للعناصر" . أسس الكيمياء . 20 (2018): 191-207 . doi : 10.1007/s10698-017-9302-7 .
  9. ^ بينت ويبيرج ، ليبي (18 يناير 2019). ""الجدول الدوري" . أخبار الكيمياء والهندسة . 97 (3) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 مارس 2020 .
  10. ↑ غراندينيتي، فيليتشي (23 أبريل 2013). "النيون خلف اللافتات" . مجلة نيتشر كيمستري . 5 (2013): 438. Bibcode : 2013NatCh...5..438G . doi : 10.1038/nchem.1631 . PMID 23609097 . 
  11. ↑ كوروشكين، ميخائيل (2020). "موقع الهيليوم في الجدول الدوري من منظور التركيب البلوري" . مجلة الاتحاد الدولي لعلم البلورات . 7 (4): 577-578 . Bibcode : 2020IUCrJ...7..577K . doi : 10.1107/S2052252520007769 . PMC 7340260. PMID 32695406. تاريخ الاسترجاع: 19 يونيو 2020 .  
  12. ↑ لاباركا، مارتن؛ سريفاتس، أكاش (2016). "حول موقع الهيدروجين والهيليوم في الجدول الدوري: منهج جديد" . المجلة البلغارية لتعليم العلوم . 25 (4): 514-530 . مؤرشف من الأصل في 29 نوفمبر 2021. تم الاطلاع عليه في 19 يونيو 2020 .
  13. ↑ سيكيرسكي، س.؛ بورغيس، ج. (2002). الكيمياء الموجزة للعناصر . هوروود. ص 23-26 . ISBN  978-1-898563-71-6.
  14. ↑ ليوارس، إيرول ج. (5 ديسمبر 2008). نمذجة الروائع: التنبؤ الحاسوبي بالجزيئات الجديدة . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. الصفحات 69-71 . ISBN  978-1-4020-6973-4تمت أرشفة هذا النص من المصدر الأصلي في 19 مايو 2016.
  15. ↑ Rayet, G. (1868) "Analyse spectral des protubérances observées, hanging l'éclipse totale de Soleil visual le 18 août 1868, à la presqu'île de Malacca" (تحليل طيفي للنتوءات التي لوحظت خلال الكسوف الكلي للشمس، شوهد في 18 أغسطس 1868، من ملقا شبه الجزيرة)، Comptes rendus ...، 67  : 757–759. من ص. 758: "...أتطلع على الفور إلى سلسلة من الخطوط الجديدة اللامعة التي... يبدو أنني أريد استيعاب خطوط رئيسية من الطيف الشمسي، B، D، E، b، خط غير معروف، F، واثنين من خطوط المجموعة G." ( ... رأيت على الفور سلسلة من تسعة خطوط ساطعة ... بدت لي أنه ينبغي تصنيفها على أنها الخطوط الرئيسية للطيف الشمسي، B، D، E، b، خط غير معروف، F، وخطين من المجموعة G.)
  16. ↑ الكابتن سي تي هيغ (1868) "وصف للملاحظات الطيفية لكسوف الشمس، 18 أغسطس 1868" وقائع الجمعية الملكية في لندن ، 17  : 74-80. من الصفحة 74: "أود أن أذكر على الفور أنني لاحظت أطياف لهبين أحمرين متقاربين، وفي طياتهما شريطان عريضان ساطعان محددان بوضوح، أحدهما وردي قرمزي والآخر ذهبي فاتح."
  17. ↑ قدّم بوغسون ملاحظاته عن كسوف عام 1868 إلى الحكومة الهندية المحلية، لكن تقريره لم يُنشر. ( بيمان ب. ناث ، قصة الهيليوم وولادة الفيزياء الفلكية (نيويورك، نيويورك: سبرينغر، 2013)، ص 8 ). ومع ذلك، اقتبس لوكير من تقريره. من الصفحة 320 ( مؤرشف في 17 أغسطس 2018 في Wayback Machine ) للوكير، ج. نورمان (1896) "قصة الهيليوم. مقدمة"، مجلة Nature ، 53  : 319-322 : "قال بوغسون، في إشارة إلى كسوف عام 1868، إن الخط الأصفر كان "عند النقطة D، أو بالقرب منها".
  18. ↑ الملازم جون هيرشل (1868) "وصف لكسوف الشمس عام 1868، كما شوهد في جامكاندي برئاسة بومباي"، وقائع الجمعية الملكية في لندن ، 17  : 104-120. من الصفحة 113: مع اقتراب لحظة الكسوف الكلي للشمس، "... سجلتُ سطوعًا متزايدًا في الطيف بالقرب من الخط D، لدرجة أنه حال دون قياس هذا الخط حتى خففت سحابة مناسبة من شدة الضوء. لستُ مستعدًا لتقديم أي تفسير لذلك." من الصفحة 117: "أعتقد أيضًا أنه لا شك في أن الخط البرتقالي كان مطابقًا للخط D، فيما يتعلق بقدرة الجهاز على إثبات أي تطابق من هذا القبيل."
  19. ↑ في تقريره الأولي إلى الأكاديمية الفرنسية للعلوم حول كسوف الشمس عام 1868، لم يذكر جانسن أي خط أصفر في الطيف الشمسي. انظر: مع ذلك، في رسالة غير منشورة بتاريخ 19 ديسمبر 1868 إلى شارل سانت كلير ديفيل، طلب جانسن من ديفيل إبلاغ الأكاديمية الفرنسية للعلوم بما يلي  : "زعم العديد من المراقبين أن خط D الساطع كان جزءًا من طيف النتوءات الشمسية في 18 أغسطس. وقد كان الخط الأصفر الساطع بالفعل قريبًا جدًا من خط D، لكن الضوء كان أكثر انكسارًا [أي ذو طول موجي أقصر] من أطياف خطوط D. وقد أظهرت دراساتي اللاحقة للشمس دقة ما ذكرته هنا." (انظر: (لوناي، 2012)، ص 45).
  20. ↑ "الجدول الدوري للعناصر: مختبر لوس ألاموس الوطني" . periodic.lanl.gov .
  21. 1 2 "كليفيت" . Mindat.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 فبراير 2020 .
  22. ↑ "يورانينيت" . Mindat.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 فبراير 2020 .
  23. ↑ روز، ميليندا (أكتوبر 2008). "الهيليوم: إلى الأعلى، إلى الأعلى، وإلى البعيد؟" . أطياف الفوتونيات . مؤرشف من الأصل في 22 أغسطس 2010. تم الاسترجاع في 27 فبراير 2010 .للحصول على رسم بياني دائري أكثر موثوقية ولكنه أقدم يعود لعام 1996 يوضح استخدام الهيليوم في الولايات المتحدة حسب القطاع، والذي يُظهر نفس النتيجة تقريبًا، انظر الرسم البياني المعاد إنتاجه في قسم "التطبيقات" من هذه المقالة.
  24. 1 2 كونور، ستيف (23 أغسطس 2010). "لماذا ينفد الهيليوم في العالم؟" . صحيفة الإندبندنت . لندن. مؤرشف من الأصل في 27 سبتمبر 2013. تم الاطلاع عليه في 16 سبتمبر 2013 .
  25. ↑ سيجل، إيثان (12 ديسمبر 2012). "لماذا سينفد الهيليوم في العالم؟" . يبدأ بانفجار . Scienceblogs.com. مؤرشف من الأصل في 14 سبتمبر 2013. تم الاطلاع عليه في 16 سبتمبر 2013 .
  26. ↑ زوندي، ديفيد (24 أغسطس 2015). "قد لا يكون مخزون الهيليوم لدينا على وشك النفاد في نهاية المطاف" . www.gizmag.com . مؤرشف من الأصل في 25 مارس 2016. تم الاطلاع عليه في 1 أبريل 2016 .
  27. 1 2 سامبل، إيان (28 يونيو 2016). "اكتشاف كميات هائلة من غاز الهيليوم في شرق أفريقيا يجنب نقصًا في المستلزمات الطبية" . صحيفة الغارديان . مؤرشف من الأصل في 29 يونيو 2016. تم الاطلاع عليه في 29 يونيو 2016 .
  28. ↑ كوشار، آر كيه (1991). "علماء الفلك الفرنسيون في الهند خلال القرنين السابع عشر والتاسع عشر". مجلة الجمعية الفلكية البريطانية . 101 (2): 95-100 . رمز Bibcode : 1991JBAA..101...95K . 
  29. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 إمسلي، جون (2001). لبنات بناء الطبيعة . أكسفورد: مطبعة جامعة أكسفورد. ص 175-179 . ISBN  978-0-19-850341-5.
  30. ↑ لوكير، جيه إن (أكتوبر 1868). "ملاحظة حول رصد طيف بروز شمسي" . وقائع الجمعية الملكية في لندن . 17 : 91-92 . Bibcode : 1868RSPS...17...91L . doi : 10.1098/rspl.1868.0011 . JSTOR 112357. S2CID 163097539. تاريخ الاسترجاع: 3 يونيو 2018 .  
  31. ١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ ٧ ٨ ٩ ١٠ ١١ ١٢ ١٣ ١٤ ١٥ ١٦ ١٧ ١٨ ١٩ ٢٠ ٢١ ٢٢ ٢٣ هامبل، كليفورد أ. (١٩٦٨). موسوعة العناصر الكيميائية . نيويورك: فان نوستراند رينهولد. ص ٢٥٦-٢٦٨ . ISBN  978-0-442-15598-8.
  32. ↑ هاربر، دوغلاس. "الهيليوم" . قاموس أصل الكلمات على الإنترنت .
  33. ↑ تومسون، ويليام (3 أغسطس 1871). "الخطاب الافتتاحي للسير ويليام تومسون" . مجلة نيتشر . 4 (92): 261-278 [268]. Bibcode : 1871Natur...4..261. . doi : 10.1038/004261a0 . PMC 2070380. مؤرشف من الأصل في 2 ديسمبر 2016. تم الاسترجاع في 22 فبراير 2016. وجد فرانكلاند ولوكير أن النتوءات الصفراء تُشكل خطًا ساطعًا واضحًا ليس بعيدًا عن النقطة D، ولكنه لم يُرتبط سابقًا بأي لهب أرضي. ويبدو أنه يُشير إلى مادة جديدة، يقترحان تسميتها الهيليوم. 
  34. 1 2 جنسن، ويليام ب. (2004). "لماذا ينتهي اسم الهيليوم بـ "-يوم"". مجلة التعليم الكيميائي . 81 (7): 944. Bibcode : 2004JChEd..81..944J . doi : 10.1021/ed081p944 .
  35. ^ بالميري ، لويجي (1881). "La riga dell'Helium apparsa in una lastimazione vesuviana" [ ظهر خط الهيليوم في مادة متسامية مؤخرًا [من جبل] فيزوف. ] . Rendiconto dell'Accademia delle Scienze Fisiche e Matematiche (نابولي، إيطاليا) . 20 : 223. مؤرشفة من الأصلي في 1 سبتمبر 2018 . تم الاسترجاع 1 مايو 2017 . Raccolsi alcun tempo a una sostanza amorfa di consentza Butirracea and color giallo sbiadato sublimata sul'orlo di una fumarola prossima alla bocca di eruzione. Saggiata هذا التسامي على التحليل الطيفي، الذي يضبط يمين الصوديوم والبوتاسيوم وخط خطي متميز يتوافق تمامًا مع D 3 وهو ما يشبه الهيليوم. قم ببساطة بإعلان العمل في وقت ما، واقترح الرد على هذه الحجة، ثم تخلص من التسامي بواسطة تحليل كيميائي. (جمعتُ منذ فترة مادةً غير متبلورة ذات قوام زبداني ولون أصفر باهت، كانت قد تسامية على حافة فوهة بركانية قرب فوهة البركان. وبعد تحليل هذه المادة المتسامية باستخدام مطياف، تعرفتُ على خطوط الصوديوم والبوتاسيوم، وخط خطي واضح جدًا يُطابق تمامًا خط D3 ، وهو خط الهيليوم. في الوقت الحالي، أُعلن عن هذه المعلومة فقط، وأعتزم العودة إلى هذا الموضوع بعد إخضاع المادة المتسامية لتحليل كيميائي.)
  36. ↑ كيرك، ويندي ل. "كليفيت [ وليس كليفيت ] والهيليوم" . مدونة المتاحف والمجموعات . جامعة لندن . مؤرشف من الأصل في 18 أكتوبر 2018. تم الاطلاع عليه في 18 أغسطس 2017 .
  37. ↑ رامزي، ويليام (1895). "حول غاز يُظهر طيف الهيليوم، السبب المُفترض لخط D3 ، أحد خطوط الطيف الإكليلي. ملاحظة تمهيدية" . وقائع الجمعية الملكية في لندن . 58 ( 347-352 ): 65-67 . Bibcode : 1895RSPS...58...65R . doi : 10.1098/rspl.1895.0006 . S2CID 129872109 . 
  38. ↑ رامزي، ويليام (1895). "الهيليوم، مُكَوِّن غازي لبعض المعادن. الجزء الأول" . وقائع الجمعية الملكية في لندن . 58 ( 347-352 ): 81-89 . Bibcode : 1895RSPS...58...80R . doi : 10.1098/rspl.1895.0010 .
  39. ↑ رامزي، ويليام (1895). "الهيليوم، مُكَوِّن غازي لبعض المعادن. الجزء الثاني - الكثافة". وقائع الجمعية الملكية في لندن . 59 (1): 325-330 . Bibcode : 1895RSPS...59..325R . doi : 10.1098/rspl.1895.0097 . S2CID 96589261 . 
  40. ↑ لوكير، ج. نورمان (1895). "حول الغاز الجديد المستخلص من اليورانينيت. ملاحظة تمهيدية، الجزء الثاني" . وقائع الجمعية الملكية في لندن . 58 ( 347-352 ): 67-70 . doi : 10.1098/rspl.1895.0008 .
  41. ↑ انظر:
  42. ↑ انظر:
  43. ^ لانجليت، NA (1895). "Das Atomgewicht des Heliums" [ الوزن الذري للهيليوم ] . Zeitschrift für Anorganische Chemie (باللغة الألمانية). 10 (1): 289-292 . دوى : 10.1002/zaac.18950100130 .
  44. ↑ ويفر، إي آر (1919). منشور مكتب المعايير رقم 81: ببليوغرافيا الأدبيات العلمية المتعلقة بالهيليوم (ملف PDF) . واشنطن العاصمة، الولايات المتحدة الأمريكية: مكتب الطباعة الحكومي الأمريكي. ص 6. 
  45. ↑ هيلبراند (1890) "حول وجود النيتروجين في اليورانينيت وحول تكوين اليورانينيت بشكل عام"، نشرة هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ، العدد 78، ص 43-79.
  46. ↑ مونداي، بات (1999). جون أ. غاراتي؛ مارك س. كارنز (محرران). نبذة عن حياة دبليو إف هيلبراند (1853-1925)، عالم الجيوكيمياء ومدير مكتب المعايير الأمريكي، في كتاب السيرة الوطنية الأمريكية . المجلد 10-11 . مطبعة جامعة أكسفورد. الصفحات 808-809 ، 227-228 .  
  47. ↑ روثرفورد، إي.؛ رويدز، تي. (1908). "الرابع والعشرون. طيف انبعاث الراديوم" . المجلة الفلسفية . السلسلة 6. 16 (92): 313-317 . doi : 10.1080/14786440808636511 .
  48. ↑ Onnes, H. Kamerlingh (1908) "The silifaction of helium," Communications from the Physical Laboratory at the University of Leiden , 9 (108) : 1–23.
  49. ↑ فان دلفت، ديرك (2008). "كأس صغير من الهيليوم، علم عظيم" (ملف PDF) . فيزياء اليوم . 61 (3): 36-42 . رمز Bibcode : 2008PhT....61c..36V . doi : 10.1063/1.2897948 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 25 يونيو 2008. تاريخ الاسترجاع : 20 يوليو 2008 .
  50. ↑ انظر:
    • إشعار تمهيدي: كيسوم، دبليو إتش (17 يوليو 1926) رسائل إلى المحرر: "تصلب الهيليوم"، الطبيعة ، 118  : 81.
    • إشعار أولي: Keesom، WH (1926) “L’hélium Solidifié،” أرشفة 2016-10-22 في آلة Wayback. Comptes rendus ...، 183 : 26. 
    • كيسوم، دبليو إتش (1926) "الهيليوم الصلب"، اتصالات من المختبر الفيزيائي في جامعة ليدن ، 17 (184).
  51. ↑ "أبرد برد" . تايم إنك. 10 يونيو 1929. مؤرشف من الأصل في 6 ديسمبر 2008. تم الاطلاع عليه في 27 يوليو 2008 .
  52. 1 2 هوير، أولريش (1981). "بنية الذرات والجزيئات" . في هوير، أولريش (محرر). نيلز بور - الأعمال الكاملة: المجلد 2 - أعمال في الفيزياء الذرية (1912-1917) . أمستردام: شركة نورث هولاند للنشر . الصفحات 103-316 (خاصة الصفحات 116-122). ISBN  978-0720418002.
  53. ↑ كينيدي، بي جيه (1985). "سيرة ذاتية مختصرة" . باللغة الفرنسية، إيه بي؛ كينيدي، بي جيه (محرران). نيلز بور: مجلد الذكرى المئوية . مطبعة جامعة هارفارد . الصفحات 3-15 . ISBN  978-0-674-62415-3.
  54. ↑ بور، ن. (1913). "حول تركيب الذرات والجزيئات، الجزء الأول" (ملف PDF) . المجلة الفلسفية . 26 (151): 1-25 . رمز Bibcode : 1913PMag...26....1B . doi : 10.1080/14786441308634955 . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 2019-04-04 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2017-12-27 .بور، ن. (1913). "حول تركيب الذرات والجزيئات، الجزء الثاني: الأنظمة التي تحتوي على نواة واحدة فقط" (ملف PDF) . المجلة الفلسفية . 26 (153): 476-502 . رمز Bibcode : 1913PMag...26..476B . doi : 10.1080/14786441308634993 . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 15 ديسمبر 2017. تاريخ الاسترجاع : 27 ديسمبر 2017 .بور، ن. (1913). "حول تركيب الذرات والجزيئات، الجزء الثالث: الأنظمة التي تحتوي على عدة نوى" . المجلة الفلسفية . 26 (155): 857-875 . Bibcode : 1913PMag...26..857B . doi : 10.1080/14786441308635031 .
  55. 1 2 3 روبوتي، نادية (1983). “طيف ζ Puppis والتطور التاريخي للبيانات التجريبية”. دراسات تاريخية في العلوم الفيزيائية . 14 (1): 123-145 . دوى : 10.2307 / 27757527 . جستور 27757527 . 
  56. ↑ بيكرينغ، إي سي (1896). "نجوم ذات أطياف مميزة. نجوم متغيرة جديدة في كوكبتي الصليب الجنوبي والدجاجة". نشرة مرصد كلية هارفارد . 12 : 1-2 . رمز Bibcode : 1896HarCi..12....1P .نُشر أيضًا تحت عنوان: بيكرينغ، إي سي ؛ فليمنغ، دبليو بي (1896). "نجوم ذات أطياف مميزة. نجوم متغيرة جديدة في كوكبتي الصليب الجنوبي والدجاجة" . المجلة الفيزيائية الفلكية . 4 : 369-370 . رمز Bibcode : 1896ApJ.....4..369P . doi : 10.1086/140291 .
  57. ↑ رايت، دبليو إتش (1914). "العلاقة بين نجوم وولف-رايت والسدم الكوكبية" . المجلة الفيزيائية الفلكية . 40 : 466-472 . Bibcode : 1914ApJ....40..466W . doi : 10.1086/142138 .
  58. ↑ بيكرينغ، إي سي (1897). "نجوم ذات أطياف مميزة. نجوم متغيرة جديدة في كوكبتي الصليب الجنوبي والدجاجة" . مجلة أخبار الفلك . 142 (6): 87-90 . رمز Bibcode : 1896AN....142...87P . doi : 10.1002/asna.18971420605 . مؤرشف (PDF) من الأصل بتاريخ 24-08-2019 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24-08-2019 .
  59. ↑ بيكرينغ، إي سي (1897). "طيف زيتا بابيس" . المجلة الفيزيائية الفلكية . 5 : 92-94 . Bibcode : 1897ApJ.....5...92P . doi : 10.1086/140312 .
  60. ↑ لاكاتوس، إيمري (1980). "بور: برنامج بحثي يتقدم على أسس غير متسقة" . في: وورال، جون؛ كوري، غريغوري (محرران). منهجية برامج البحث العلمي . مطبعة جامعة كامبريدج . ص 55-68 . ISBN  9780521280310.
  61. ↑ فاولر، أ. (1912). "ملاحظات على الخطوط الرئيسية وسلاسل أخرى من الخطوط في طيف الهيدروجين" . الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية . 73 (2): 62-63 . Bibcode : 1912MNRAS..73...62F . doi : 10.1093/mnras/73.2.62 .
  62. ↑ بور، ن. (1913). "أطياف الهيليوم والهيدروجين" . مجلة نيتشر . 92 (2295): 231-232 . Bibcode : 1913Natur..92..231B . doi : 10.1038/092231d0 . S2CID 11988018 . 
  63. ↑ فاولر، أ. (1913). "أطياف الهيليوم والهيدروجين" . مجلة نيتشر . 92 (2291): 95-96 . Bibcode : 1913Natur..92...95F . doi : 10.1038/092095b0 . S2CID 3972599 . 
  64. ↑ فاولر، أ. (1913). "رد على: أطياف الهيليوم والهيدروجين" . مجلة نيتشر . 92 (2295): 232-233 . Bibcode : 1913Natur..92..232F . doi : 10.1038/092232a0 . S2CID 3981817 . 
  65. ↑ بور، ن. (1915). "أطياف الهيدروجين والهيليوم" . مجلة نيتشر . 95 ( 6-7 ): 6-7 . Bibcode : 1915Natur..95....6B . doi : 10.1038/095006a0 . S2CID 3947572 . 
  66. ↑ كابيتزا، ب. (1938). "لزوجة الهيليوم السائل تحت نقطة لامدا" . مجلة نيتشر . 141 (3558): 74. Bibcode : 1938Natur.141...74K . doi : 10.1038/141074a0 . S2CID 3997900 . 
  67. ↑ أوشيروف، د.د.؛ ريتشاردسون، ر.س.؛ لي، د.م. (1972). "دليل على وجود طور جديد للهيليوم الصلب 3 " . مجلة Physical Review Letters ، 28 (14): 885-888 . Bibcode : 1972PhRvL..28..885O . doi : 10.1103/PhysRevLett.28.885 . S2CID 89609083 . 
  68. ↑ فيغنوس، جيمس هـ.؛ فيربانك، هنري أ. (15 مارس 1961). "طور صلب جديد في الهيليوم الرباعي" . رسائل المراجعة الفيزيائية . 6 (6): 265-267 . doi : 10.1103/PhysRevLett.6.265 .
  69. ↑ "٢٥ نوفمبر ١٩٠٦، الصفحة ١٧ - صحيفة كانساس سيتي ستار على موقع Newspapers.com™" . Newspapers.com . تاريخ الاسترجاع: ٨ أبريل ٢٠٢٦ .
  70. ↑ ماكفارلاند، د. ف. (1903). "تركيب الغاز من بئر في ديكستر، كانساس". معاملات أكاديمية كانساس للعلوم . 19 : 60-62 . doi : 10.2307/3624173 . JSTOR 3624173 . 
  71. ↑ «اكتشاف الهيليوم في الغاز الطبيعي بجامعة كانساس» . المعالم الكيميائية التاريخية الوطنية . الجمعية الكيميائية الأمريكية. مؤرشف من الأصل بتاريخ 26 فبراير 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 فبراير 2014 .
  72. ↑ كادي، إتش بي؛ ماكفارلاند، دي إف (1906). " الهيليوم في الغاز الطبيعي" . مجلة ساينس . 24 (611): 344. Bibcode : 1906Sci....24..344D . doi : 10.1126/science.24.611.344 . PMID 17772798. S2CID 27441003 .  
  73. ↑ كادي، إتش بي؛ ماكفارلاند، دي إف (1906). "الهيليوم في الغاز الطبيعي في كانساس". معاملات أكاديمية كانساس للعلوم . 20 : 80-81 . doi : 10.2307/3624645 . JSTOR 3624645 . 
  74. ↑ إيمي، يوجين م. (محرر ومحرر) (1961). "التسلسل الزمني لعلم الطيران والفضاء، 1920-1924" . علم الطيران والفضاء: تسلسل زمني أمريكي للعلوم والتكنولوجيا في استكشاف الفضاء، 1915-1960 . واشنطن العاصمة: ناسا . الصفحات 11-19 . مؤرشف من الأصل بتاريخ 14 يوليو 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 أكتوبر 2006 . 
  75. ↑ هيليرت، ن. (1999). "الكشف عن التسرب" (ملف PDF) . في: س. تيرنر (محرر). مدرسة سيرن للمسرعات، تكنولوجيا الفراغ: وقائع المؤتمر: مركز مؤتمرات سكانتيكون، سنيكرستين، الدنمارك، 28 مايو - 3 يونيو 1999. جنيف، سويسرا: سيرن . الصفحات 203-212 . doi : 10.5170/CERN-1999-005.203 . يعود أصل طريقة الكشف عن تسرب الهيليوم إلى مشروع مانهاتن ومتطلبات منع التسرب غير المسبوقة التي كانت مطلوبة لمحطات تخصيب اليورانيوم. أدت الحساسية المطلوبة لفحص التسرب إلى اختيار مطياف كتلة صممه الدكتور أ. أو. سي. نير، مُعاير خصيصًا لكتلة الهيليوم.  
  76. ↑ ويليامسون، جون ج. (1968). "الطاقة لكانساس". معاملات أكاديمية كانساس للعلوم . 71 (4): 432-438 . doi : 10.2307/3627447 . JSTOR 3627447 . 
  77. ↑ "بيع الهيليوم لأغراض الحفظ" (ملف PDF) . السجل الفيدرالي . 70 (193): 58464. 2005-10-06. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 2008-10-31 . تم الاطلاع عليه في 2008-07-20 .
  78. 1 2 ستويرتكا، ألبرت (1998). دليل العناصر: طبعة منقحة . نيويورك؛ مطبعة جامعة أكسفورد، ص 24. ISBN 0-19-512708-0
  79. ↑ القانون العام رقم 104-273 : قانون خصخصة الهيليوم لعام 1996 (نص) (PDF) 
  80. ↑ ملخص تنفيذي . nap.edu. 2000. doi : 10.17226/9860 . ISBN 978-0-309-07038-6أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 27 مارس 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 يوليو 2008 .
  81. ↑ مولينز، بي. في.؛ جودلينج، آر. إم. (1951). الهيليوم . الكتاب السنوي لمكتب المناجم/المعادن 1949. الصفحات 599-602 . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2008-12-06 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2008-07-20 . 
  82. ↑ "إحصائيات مستخدمي الهيليوم النهائيين" (ملف PDF) . هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 21-09-2008 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20-07-2008 .
  83. سميث، إي إم؛ غودوين، تي دبليو؛ شيلينجر، جيه. ( 2003). " تحديات الإمداد العالمي بالهيليوم في العقد القادم". التقدم في هندسة التبريد . 49. أ ( 710): 119-138 . Bibcode : 2004AIPC..710..119S . doi : 10.1063/1.1774674 . S2CID 109060534 . 
  84. ↑ كابلان، كارين هـ. (يونيو 2007). "نقص الهيليوم يعيق البحث والصناعة". فيزياء اليوم . 60 (6). المعهد الأمريكي للفيزياء : 31-32 . Bibcode : 2007PhT....60f..31K . doi : 10.1063/1.2754594 .
  85. ↑ باسو، سوريش (أكتوبر 2007). يام، فيليب (محرر). "تحديثات: في الهواء الطلق" . مجلة ساينتفك أمريكان . المجلد 297، العدد 4. ساينتفك أمريكان، ص 18. مؤرشف من الأصل بتاريخ 6 ديسمبر 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 أغسطس 2008 .   
  86. 1 2 3 نيوكومب، تيم (21 أغسطس 2012). "هناك نقص في الهيليوم - وهو يؤثر على أكثر من مجرد البالونات" . مجلة تايم . مؤرشف من الأصل في 29 ديسمبر 2013. تم الاسترجاع في 16 سبتمبر 2013 .
  87. ↑ "إير ليكيد | الشركة الرائدة عالميًا في مجال الغازات والتقنيات والخدمات للصناعة والصحة" . ١٩ فبراير ٢٠١٥. مؤرشف من الأصل بتاريخ ١٤ سبتمبر ٢٠١٤. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢٥ مايو ٢٠١٥ .بيان صحفي من شركة إير ليكيد.
  88. ↑ «اضطرابات الشرق الأوسط تُعطّل مورداً حيوياً للطاقة النووية، ورحلات الفضاء، وبالونات أعياد الميلاد» . washingtonpost.com . ٢٦ يونيو ٢٠١٧. مؤرشف من الأصل في ٢٦ يونيو ٢٠١٧. تم الاطلاع عليه في ٢٦ يونيو ٢٠١٧ .
  89. ↑ كوكرل، روب (25 ديسمبر 2014). "2015 - ما الذي ينتظرنا؟ الجزء الأول" . غازوورلد . مؤرشف من الأصل في 17 يناير 2015. تم الاطلاع عليه في 15 سبتمبر 2021 .
  90. ↑ "هل ستفاجئ أرباح شركة إير برودكتس (APD) التوقعات في الربع الثاني؟ - مدونة المحللين" . NASDAQ.com . 28 أبريل 2015. مؤرشف من الأصل في 15 يوليو 2019. تم الاطلاع عليه في 4 أغسطس 2019 .
  91. ↑ واتكينز، ثاير. "الفيزياء الكمية القديمة لنيلز بور وطيف الهيليوم: نسخة معدلة من نموذج بور" . جامعة ولاية سان خوسيه. مؤرشف من الأصل بتاريخ 26 مايو 2009. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 يونيو 2009 .
  92. ↑ باركر، إم سي؛ جينز، سي؛ كاتفورد، دبليو إن (2022). "خصائص الهالة في نوى الهيليوم من منظور الديناميكا الحرارية الهندسية" . حوليات الفيزياء . 534 (2100278) 2100278. رمز Bibcode : 2022AnP...53400278P . doi : 10.1002/andp.202100278 .
  93. 1 2 كوك، أ؛ فانجيوني، إي. (2014). “تفاعل ألفا الثلاثي والفجوة A = 8 في نجوم BBN والسكان III” (PDF) . Memorie della Società Astronomica Italiana . 85 : 124– 129. بيب كود : 2014MmSAI..85..124C .  
  94. 1 2 بيترو، سي.؛ كوك، أ.؛ أوزان، جيه.-بي.؛ فانجيوني، إي. (2018). "التخليق النووي الدقيق للانفجار العظيم مع تنبؤات محسّنة للهيليوم-4" . تقارير الفيزياء . 754 : 1-66 . arXiv : 1801.08023 . Bibcode : 2018PhR...754....1P . doi : 10.1016/j.physrep.2018.04.005 .
  95. ↑ فانجيوني-فلام، إي.؛ كاسيه، م. (1999). "قصة الليثيوم-البريليوم-البورون الكونية". الفيزياء الفلكية وعلوم الفضاء . 265 ( 1-4 ): 77-86 . arXiv : astro-ph/9902073 . Bibcode : 1999Ap & SS.265...77V . doi : 10.1023/A:1002197712862 . S2CID 10627727 . 
  96. ↑ هسيو، ت.؛ كوك، ر. ج.؛ بروشاسكا، ج. إكس.؛ بولت، م. (2020). "مسح PHLEK: تحديد جديد لوفرة الهيليوم البدائي" . المجلة الفيزيائية الفلكية . 896 (77): 77. arXiv : 2005.12290 . Bibcode : 2020ApJ...896...77H . doi : 10.3847/1538-4357/ab91af .
  97. ↑ ليوارس، إيرول ج. (2008). نمذجة الروائع . سبرينغر. ص 70-71 . رمز Bibcode : 2008moma.book.....L . ISBN  978-1-4020-6972-7.
  98. ↑ فايس، راي ف. (1971). "ذوبانية الهيليوم والنيون في الماء ومياه البحر". مجلة بيانات الهندسة الكيميائية . 16 (2): 235-241 . doi : 10.1021/je60049a019 .
  99. ↑ شارلين، ب.؛ باتينو، ر.؛ سيلا، إ.؛ تونون، إ.؛ باسكوال-أهوير، ج. ل. (1998). "ذوبانية الغازات في الماء: العلاقة بين الذوبانية وعدد جزيئات الماء في غلاف الإذابة الأول" . الكيمياء البحتة والتطبيقية . 70 (10): 1895-1904 . doi : 10.1351/pac199870101895 . S2CID 96604119 . 
  100. ↑ ستون، جاك أ.؛ ستيسكال، ألويس (2004). "استخدام الهيليوم كمعيار لمعامل الانكسار: تصحيح الأخطاء في مقياس الانكسار الغازي" . مجلة القياسات . 41 (3): 189-197 . Bibcode : 2004Metro..41..189S . doi : 10.1088/0026-1394/41/3/012 . S2CID 250809634 . 
  101. ↑ بوهلر، ف.؛ أكسفورد، ويسكونسن؛ تشيفرز، هـ. ج. أ.؛ مارتن، ك. (1976). "نظائر الهيليوم في الشفق القطبي". مجلة البحوث الجيوفيزيائية 81 (1): 111-115 . Bibcode : 1976JGR....81..111B . doi : 10.1029/JA081i001p00111 .
  102. ↑ ليد، د. ر.، محرر. (2005). دليل سي آر سي للكيمياء والفيزياء (الطبعة 86 ). بوكا راتون، فلوريدا: مطبعة سي آر سي. ص 6-120. ISBN   0-8493-0486-5.
  103. ↑ هوهنبرغ، بي سي؛ مارتن، بي سي (2000). "النظرية المجهرية للهيليوم فائق الميوعة". حوليات الفيزياء . 281 ( 1-2 ): 636-705. 12091211. Bibcode : 2000AnPhy.281..636H . doi : 10.1006/aphy.2000.6019 .
  104. ↑ وارنر، برنت. "مقدمة عن الهيليوم السائل" . ناسا. مؤرشف من الأصل في 1 سبتمبر 2005. تم الاطلاع عليه في 5 يناير 2007 .
  105. ↑ فيربانك، هاو؛ لين، كونيتيكت (1949). "معدلات الأغشية الدوارة في الهيليوم السائل". المراجعة الفيزيائية . 76 (8): 1209-1211 . رمز Bibcode : 1949PhRv...76.1209F . doi : 10.1103/PhysRev.76.1209 .
  106. ↑ رولين، بي. في.؛ سيمون، ف. (1939). "حول ظاهرة 'الغشاء' للهيليوم السائل II". فيزيكا . 6 (2): 219-230 . Bibcode : 1939Phy.....6..219R . doi : 10.1016/S0031-8914(39)80013-1 .
  107. ↑ إليس، فريد م. (2005). "الصوت الثالث" . مختبر ويسليان للسوائل الكمومية. مؤرشف من الأصل بتاريخ 21-06-2007 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23-07-2008 .
  108. ↑ بيرغمان، د. (1949). "الديناميكا المائية والصوت الثالث في أغشية الهيليوم-2 الرقيقة". مجلة Physical Review . 188 (1): 370-384 . Bibcode : 1969PhRv..188..370B . doi : 10.1103/PhysRev.188.370 .
  109. ↑ "الهيليوم الصلب" . قسم الفيزياء، جامعة ألبرتا . 5 أكتوبر 2005. مؤرشف من الأصل في 31 مايو 2008. تم الاطلاع عليه في 20 يوليو 2008 .
  110. 1 2 3 4 5 ليد، د. ر.، محرر. (2005). دليل سي آر سي للكيمياء والفيزياء (الطبعة 86 ). بوكا راتون، فلوريدا: مطبعة سي آر سي. رقم ISBN  0-8493-0486-5.
  111. ↑ جريلي، إي آر (1973). "علاقات الضغط والحجم ودرجة الحرارة في الهيليوم-4 السائل والصلب". مجلة فيزياء درجات الحرارة المنخفضة . 11 ( 1-2 ): 33-52 . Bibcode : 1973JLTP...11...33G . doi : 10.1007/BF00655035 . S2CID 189850188 . 
  112. ↑ هنشو، د.ب. (1958). "بنية الهيليوم الصلب بواسطة حيود النيوترونات". رسائل المراجعة الفيزيائية . 109 (2): 328-330 . رمز Bibcode : 1958PhRv..109..328H . doi : 10.1103/PhysRev.109.328 .
  113. ↑ بينسو، جيه.-بي.؛ موري، جيه.-بي.؛ بيسون، جيه.-إم. (1979). "تصلب الهيليوم، في درجة حرارة الغرفة تحت ضغط عالٍ" (ملف PDF) . مجلة الفيزياء ، 40 (13): 307-308 . doi : 10.1051/jphyslet:019790040013030700 . S2CID 40164915 . 
  114. ↑ كيلر، ويليام إي. (1969). "الهيليوم-3 والهيليوم-4 المضغوطان". الهيليوم-3 والهيليوم-4 . بوسطن، ماساتشوستس: سبرينغر الولايات المتحدة. ص 347-404 . doi : 10.1007/978-1-4899-6485-4_9 . ISBN  978-1-4899-6232-4.
  115. 1 2 فايس، أخيم. "عناصر الماضي: التخليق النووي للانفجار العظيم والملاحظة" . معهد ماكس بلانك لفيزياء الجاذبية . مؤرشف من الأصل في 29 يوليو 2010. تم الاسترجاع في 23 يونيو 2008 .كوك ، آلان؛ فانجيوني-فلام، إليزابيث؛ ديسكوفيمونت، بيير؛ أداشور، عبد الرحيم؛ أنجولو، كارمن (2004). "تحديث نظرية التخليق النووي للانفجار العظيم في ضوء ملاحظات WMAP ووفرة العناصر الخفيفة". المجلة الفيزيائية الفلكية . 600 (2): 544-552 . arXiv : astro-ph/0309480 . Bibcode : 2004ApJ...600..544C . doi : 10.1086/380121 . S2CID 16276658 . 
  116. 1 2 أندرسون، دون ل.؛ فولجر، جي آر؛ ميبوم، أ. (2006-09-02). "أساسيات الهيليوم" . MantlePlumes.org. مؤرشف من الأصل في 2007-02-08 . تم الاسترجاع في 2008-07-20 .
  117. ↑ نوفيك، آرون (1947). "نصف عمر التريتيوم". مجلة Physical Review . 72 (10): 972. Bibcode : 1947PhRv...72..972N . doi : 10.1103/PhysRev.72.972.2 .
  118. ↑ زاستنكر، جي إن؛ ساليرنو، إي؛ بوهلر، إف؛ بوخسلر، بي؛ باسي، إم؛ أغافونوف، يو إن؛ إيسومونت، إن إيه؛ خرابتشينكوف، في في؛ وآخرون (2002). "التركيب النظائري ووفرة الهيليوم المتعادل بين النجوم بناءً على قياسات مباشرة". الفيزياء الفلكية . 45 (2): 131-142 . Bibcode : 2002Ap.....45..131Z . doi : 10.1023/A:1016057812964 . S2CID 116957905 .  
  119. ↑ " استخراج الهيليوم-3 من القمر" . معهد تكنولوجيا الاندماج بجامعة ويسكونسن-ماديسون. ١٩ أكتوبر ٢٠٠٧. مؤرشف من الأصل في ٩ يونيو ٢٠١٠. تم الاطلاع عليه في ٩ يوليو ٢٠٠٨ .
  120. ↑ سلوتا، إي إن؛ عبد الرحيموف، إيه إم؛ غاليموف، إي إم (2007). "تقدير الاحتياطيات المحتملة للهيليوم-3 في تربة القمر" (ملف PDF) . مؤتمر علوم القمر والكواكب (1338): 2175. رمز Bibcode : 2007LPI....38.2175S . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 5 يوليو 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 يوليو 2008 .
  121. ↑ هيدمان، إريك ر. (16 يناير 2006). "ساعة رائعة مع جيرالد كولسينسكي" . مجلة الفضاء . مؤرشف من الأصل في 9 يناير 2011. تم الاطلاع عليه في 20 يوليو 2008 .
  122. ↑ زو، هـ.؛ داي ، و.؛ دي وايل، أتام (2022). "تطوير أجهزة التبريد بالتخفيف - مراجعة". علم التبريد . 121. doi : 10.1016/j.cryogenics.2021.103390 . ISSN 0011-2275 . S2CID 244005391 .  
  123. ↑ هولمان، جاك ب. (2002). انتقال الحرارة ( الطبعة التاسعة). نيويورك، نيويورك: شركة ماكجرو هيل. الصفحات 600-606 . ISBN   9780072406559.
  124. ↑ إنكروبيرا، فرانك ب.؛ ديويت، ديفيد ب.؛ بيرغمان، ثيودور ل.؛ لافين، أدريان س. (2007). أساسيات انتقال الحرارة والكتلة (الطبعة السادسة ). هوبوكين، نيوجيرسي: جون وايلي وأولاده، ص 941-950 . ISBN   9780471457282.
  125. ↑ إيفيت، آرثر أ. (1 يناير 1956). "الحالة الأرضية لأيون هيليوم-هيدريد" . مجلة الفيزياء الكيميائية . 24 (1): 150-152 . Bibcode : 1956JChPh..24..150E . doi : 10.1063/1.1700818 . ISSN 0021-9606 . 
  126. ^ هيبي ، يوليوس دبليو (1939). "التصوير الكتلي لقنوات المياه وقنوات الهيليوم ( H + 3 , H − 2 , HeH +، هيد +، هو −)". Annalen der Physik . 426 (5): 473– 487. بيب كود : 1939AnP...426..473H . دوى : 10.1002/andp.19394260506 .
  127. ↑ فريدريش، بريتيسلاف (8 أبريل 2013). "اتحاد هش بين ذرات الليثيوم والهيليوم" . الفيزياء . المجلد 6. Bibcode : 2013PhyOJ...6...42F . doi : 10.1103/Physics.6.42 . hdl : 11858/00-001M-0000-000E-F3CF-5 . مؤرشف من الأصل في 29 أغسطس 2017. تم الاطلاع عليه في 24 أغسطس 2019 . 
  128. ↑ وونغ، مينغ واه (2000). "التنبؤ بمركب هيليوم شبه مستقر: HHeF" . مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 122 (26): 6289-6290 . Bibcode : 2000JAChS.122.6289W . doi : 10.1021/ja9938175 .
  129. ↑ غروتشالا، و. (2009). "حول الرابطة الكيميائية بين الهيليوم والأكسجين". المجلة البولندية للكيمياء . 83 : 87-122 .
  130. ↑ «توقعات كيميائي بولندي بانهيار الخصائص الكيميائية للهيليوم» (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 19 مارس 2009. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 مايو 2009 .
  131. ↑ ساوندرز، مارتن؛ خيمينيز-فاسكيز، هوغو أ.؛ كروس، ر. جيمس؛ بوريدا، روبرت ج. (1993). "مركبات مستقرة من الهيليوم والنيون: He@C60 و Ne @C60 " . مجلة ساينس . 259 (5100): 1428-1430 . Bibcode : 1993Sci...259.1428S . doi : 10.1126/science.259.5100.1428 . PMID 17801275. S2CID 41794612 .  
  132. ↑ ساوندرز، مارتن؛ خيمينيز-فاسكيز، هوغو أ.؛ كروس، ر. جيمس؛ مروتشكوفسكي، ستانلي؛ فريدبيرغ، دارون إ.؛ أنيت، فرانك أ. ل. (1994). "استكشاف البنية الداخلية للفوليرين باستخدام مطيافية الرنين النووي المغناطيسي للهيليوم -3 لـ 3He @ C60 و 3 He@C70 الداخليين ". مجلة نيتشر . 367 (6460): 256-258 . Bibcode : 1994Natur.367..256S . doi : 10.1038/367256a0 . S2CID 4273677 . 
  133. ^ فوس، ول. الاصبع، LW. هيملي، RJ. هو جين تاو، جي زد؛ ماو، هونج كونج؛ شوتن، جا (1992). "مركب فان دير فال عالي الضغط في مخاليط النيتروجين والهيليوم الصلبة". طبيعة . 358 (6381): 46– 48. بيب كود : 1992Natur.358...46V . دوى : 10.1038/358046a0 . S2CID 4313676 . 
  134. ↑ دونغ، شياو؛ أوغانوف، أرتيم ر.؛ غونشاروف، ألكسندر ف.؛ ستافرو، إليسايوس؛ لوبانوف، سيرجي؛ صالح، غابرييل؛ تشيان، غوانغ روي؛ تشو، تشيانغ؛ غاتي، كارلو؛ ديرينغر، فولكر ل.؛ درونسكوفسكي، ريتشارد؛ تشو، شيانغ فنغ؛ براكابينكا، فيتالي ب.؛ كونوبكوفا، زوزانا؛ بوبوف، إيفان أ.؛ بولديريف، ألكسندر إ.؛ وانغ، هوي تيان (2017). "مركب مستقر من الهيليوم والصوديوم تحت ضغط عالٍ". Nature Chemistry . 9 (5): 440–445 . arXiv : 1309.3827 . Bibcode : 2017NatCh...9..440D . doi : 10.1038/nchem.2716 . ISSN 1755-4330 . PMID 28430195. S2CID 20459726 .​   
  135. ^ جوستن، رولف. فيسماير، هيلموت؛ نيوفيلد، ديفيد؛ مينتن، كارل م. غراف، أورس يو؛ جاكوبس، كارل. كلاين، بيرند. ريكن، أوليفر. ريساشر، كريستوف؛ ستوتسكي ، يورغن (أبريل 2019). "الكشف الفيزيائي الفلكي عن أيون هيدريد الهيليوم HeH+" . طبيعة . 568 (7752): 357– 359. أرخايف : 1904.09581 . دوى : 10.1038/s41586-019-1090-x . ISSN 0028-0836 . بميد 30996316 .  
  136. ↑ أوليفر، ب.م.؛ برادلي، جيمس ج. (1984). "تركيز الهيليوم في الغلاف الجوي السفلي للأرض". مجلة جيوكيميكا إت كوزموكيميكا أكتا . 48 (9): 1759-1767 . رمز Bibcode : 1984GeCoA..48.1759O . doi : 10.1016/0016-7037(84)90030-9 .
  137. ↑ "الغلاف الجوي: مقدمة" . جيت ستريم - مدرسة إلكترونية للأرصاد الجوية . دائرة الأرصاد الجوية الوطنية . 29 أغسطس 2007. مؤرشف من الأصل في 13 يناير 2008. تم الاطلاع عليه في 12 يوليو 2008 . 
  138. ↑ لي-سفندسن، أ.؛ ريس، م.هـ. (1996). "هروب الهيليوم من الغلاف الجوي الأرضي: آلية تدفق الأيونات". مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 101 (A2): 2435-2444 . Bibcode : 1996JGR...101.2435L . doi : 10.1029/95JA02208 .
  139. ↑ ستروبل، نيك (2007). "الأغلفة الجوية" . ملاحظات نيك ستروبل الفلكية . مؤرشف من الأصل بتاريخ 19-09-2010 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25-09-2007 .
  140. ↑ جي. برنت دالريمبل. "ما مدى جودة حجج نظرية الأرض الفتية؟" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 7 يونيو 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 فبراير 2011 .
  141. ↑ "Pitchblende" . Mindat.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 فبراير 2020 .
  142. ↑ "المونازيت" . Mindat.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 فبراير 2020 .
  143. ↑ "مونازيت-(سيريوم)" . Mindat.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 فبراير 2020 .
  144. ↑ كوك، ميلفين أ. (1957). "أين يوجد الهيليوم المشع للأرض؟" . مجلة نيتشر . 179 (4552): 213. Bibcode : 1957Natur.179..213C . doi : 10.1038/179213a0 . S2CID 4297697 . 
  145. ↑ ألدريتش، إل تي؛ نير، ألفريد أو. (1948). "وجود الهيليوم -3 في المصادر الطبيعية للهيليوم". مجلة الفيزياء ، 74 (11): 1590-1594 . رمز Bibcode : 1948PhRv...74.1590A . doi : 10.1103/PhysRev.74.1590 .
  146. ↑ موريسون، ب.؛ باين، ج. (1955). "الأصل الإشعاعي لنظائر الهيليوم في الصخور". حوليات أكاديمية نيويورك للعلوم . 62 (3): 71-92 . Bibcode : 1955NYASA..62...71M . doi : 10.1111/j.1749-6632.1955.tb35366.x . S2CID 85015694 . 
  147. ↑ زارتمان، ر. إي.؛ واسربورغ، ج. ج.؛ رينولدز، ج. هـ. (1961). "الهيليوم والأرجون والكربون في الغازات الطبيعية" (ملف PDF) . مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 66 (1): 277-306 . رمز Bibcode : 1961JGR....66..277Z . doi : 10.1029/JZ066i001p00277 . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 9 أغسطس 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 يناير 2019 .
  148. ↑ برودهيد، رونالد ف. (2005). "الهيليوم في نيو مكسيكو - التوزيع الجيولوجي، الطلب على الموارد، وإمكانيات الاستكشاف" (ملف PDF) . جيولوجيا نيو مكسيكو . 27 (4) 119744: 93-101 . doi : 10.58799/NMG-v27n4.93 . S2CID 29360086. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 30 مارس 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 يوليو 2008 . 
  149. ↑ "الهيليوم" (ملف PDF) . ملخصات السلع المعدنية . هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية. يناير 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 فبراير 2022 .
  150. ↑ «بيان صحفي: خفة الهيليوم التي لا تُطاق...» الرابطة الأوروبية للكيمياء الجيولوجية . مؤرشف من الأصل بتاريخ 6 سبتمبر 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 مارس 2017 .
  151. ↑ روم، زوي (18 نوفمبر 2024). "كيف يؤثر تناقص إمدادات الهيليوم على إدارة الأراضي العامة" . هاي كانتري نيوز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 نوفمبر 2024 .
  152. ↑ أثر بيع الاحتياطي الفيدرالي للهيليوم . واشنطن العاصمة: مطبعة الأكاديميات الوطنية. ١٨ مايو ٢٠٠٠. رمز Bibcode : 2000nap..book.9860N . doi : 10.17226/9860 . ISBN 978-0-309-07038-6أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 29-05-2014 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 09-08-2025 .
  153. ↑ وينتر، مارك (2008). "الهيليوم: الأساسيات" . جامعة شيفيلد. مؤرشف من الأصل بتاريخ 14 يوليو 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 يوليو 2008 .
  154. ↑ كاي، ز.؛ وآخرون (2007). نمذجة أسواق الهيليوم (ملف PDF) . جامعة كامبريدج. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 26 مارس 2009. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 يوليو 2008 . 
  155. ↑ الهيليوم (ملف PDF) . ملخصات السلع المعدنية . هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية. 2009. الصفحات 74-75 . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 14 أغسطس 2009. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 ديسمبر 2009 . 
  156. ١ ٢ "شركتا إير ليكيد وليندي تتنافسان على الهيليوم مع نضوب احتياطيات تكساس" . بلومبيرغ. ٢٠١٤. مؤرشف من الأصل بتاريخ ١٠ مارس ٢٠١٧. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٧ مارس ٢٠١٧ .
  157. 1 2 هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (مارس 2025). "الهيليوم" (ملف PDF) . ملخصات السلع المعدنية . تم الاطلاع عليه في 1 نوفمبر 2025 .
  158. ↑ بريغز، هيلين (28 يونيو 2016). "اكتشاف الهيليوم 'يغير قواعد اللعبة'"" . بي بي سي نيوز . مؤرشف من الأصل في 28 يونيو 2016. تم الاسترجاع في 2016-06-28 ."
  159. ↑ تشين، ستيفن (28 يوليو 2020). "الصين تفتتح أول مصنع كبير للهيليوم في محاولة لتقليل الاعتماد على الواردات الأمريكية" . صحيفة ساوث تشاينا مورنينج بوست . بكين، الصين . تاريخ الاطلاع: 28 يوليو 2020 .
  160. ↑ بيرس، أ.ب.، غوت، ج.ب.، وميتون، ج.و. (1964). "اليورانيوم والهيليوم في حقل غاز بانهاندل، تكساس، والمناطق المجاورة"، ورقة بحثية مهنية رقم 454-G، هيئة المسح الجيولوجي، واشنطن: مكتب الطباعة الحكومي الأمريكي
  161. ↑ "قانون الإدارة الرشيدة للهيليوم (HR 527)" . لجنة الموارد الطبيعية بمجلس النواب الأمريكي. مؤرشف من الأصل بتاريخ 6 مارس 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 مارس 2017 .
  162. ↑ بفلوم، ماري (7 فبراير 2023). "مصير أكبر مخزون للهيليوم في أمريكا غير واضح" . أخبار إن بي سي.
  163. ↑ "نظام الهيليوم الفيدرالي في كليفسايد" . إدارة الخدمات العامة الأمريكية. 19 سبتمبر 2023. مؤرشف من الأصل في 15 أغسطس 2023. تم الاطلاع عليه في 30 سبتمبر 2023 .
  164. ↑ "في أماريلو، يُطرح مخزون الهيليوم الوطني للبيع" . مجلة تكساس الشهرية . 24 يناير 2024. تم الاطلاع عليه في 25 يناير 2024 .
  165. ↑ «الولايات المتحدة باعت للتو مخزونها من الهيليوم» . أخبار إن بي سي. 25 يناير 2024. تم الاطلاع عليه في 25 يناير 2024 .
  166. ↑ فريسن، باتريك (23 يوليو 2023). "عندما يبدأ الاندفاع: دليل ميداني لآمال الهيليوم في الولايات المتحدة" . الذهب والثورة . تم الاسترجاع في 30 يوليو 2023 .
  167. ↑ بيلياكوف، ف.ب.؛ دورغاريان، س.ج.؛ ميرزويان، ب.أ. (1981). "تقنية الأغشية - اتجاه جديد في فصل الغازات الصناعية". الهندسة الكيميائية والبترولية . 17 (1): 19-21 . Bibcode : 1981CPE....17...19B . doi : 10.1007/BF01245721 . S2CID 109199653 . 
  168. ↑ لجنة تأثير البيع، الجدول 4.2، مؤرشف بتاريخ 10 سبتمبر 2014 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
  169. ↑ نوتال، ويليام جيه؛ كلارك، ريتشارد إتش؛ غلوواكي، بارتيك إيه (2012). "الموارد: أوقفوا إهدار الهيليوم" . مجلة نيتشر . 485 (7400): 573-575 . Bibcode : 2012Natur.485..573N . doi : 10.1038/485573a . PMID 22660302. S2CID 10351068 .  
  170. ١ ٢ وزارة الداخلية الأمريكية، هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (٢٠١٥). "الهيليوم" (ملف PDF) . ملخصات السلع المعدنية ٢٠١٤. الصفحات ٧٢-٧٣ . doi : 10.3133/70194932 . مؤرشف من الأصل بتاريخ ٢٠١٤-٠٤-٠٤ . تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢٠١٤-٠٥-٣١ . 
  171. ↑ بيع الهيليوم يهدد الإمدادات المستقبلية. مؤرشف بتاريخ 10-06-2012 في Wayback Machine ، مايكل بانكس، عالم الفيزياء ، 27 يناير 2010. تم الاطلاع عليه في 27 فبراير 2010.
  172. ↑ بيكويث، آي إي؛ ميلر، سي جي (1990). "الديناميكا الهوائية الحرارية والانتقال في أنفاق الرياح عالية السرعة في مركز لانغلي التابع لناسا". المراجعة السنوية لميكانيكا الموائع . 22 (1): 419-439 . رمز Bibcode : 1990AnRFM..22..419B . doi : 10.1146/annurev.fl.22.010190.002223 .
  173. ↑ موريس، سي آي (2001). الاحتراق الناجم عن الصدمات في التدفقات الوتدية عالية السرعة (ملف PDF) . أطروحة جامعة ستانفورد. مؤرشفة من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 4 مارس 2009.
  174. 1 2 كونسيدين، جلين د.، محرر. (2005). "الهيليوم". موسوعة فان نوستراند للكيمياء . وايلي-إنترساينس. ص 764-765 . ISBN  978-0-471-61525-5.
  175. ↑ هابلانيان، إم إتش (1997). تكنولوجيا الفراغ العالي: دليل عملي . مطبعة سي آر سي. ص 493. ISBN  978-0-8247-9834-5.
  176. ↑ إيكين، جاك دبليو. (2006). التقنيات التجريبية لقياسات درجات الحرارة المنخفضة . مطبعة جامعة أكسفورد. ISBN 978-0-19-857054-7.
  177. ↑ فاولر، ب.؛ أكليس، ك.ن.؛ بورلييه، ج. (1985). "تأثيرات التخدير بالغاز الخامل على السلوك - مراجعة نقدية" . مجلة البحوث الطبية الحيوية تحت الماء . 12 (4): 369-402 . PMID 4082343. مؤرشف من الأصل بتاريخ 25-12-2010 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27-06-2008 . 
  178. ↑ توماس، جيه آر (1976). "عكس التخدير النيتروجيني في الفئران بضغط الهيليوم" . أبحاث الطب الحيوي تحت الماء. 3 ( 3): 249-259 . PMID 969027. مؤرشف من الأصل في 2008-12-06 . تم الاسترجاع في 2008-08-06 . 
  179. ↑ بوتشر، سكوت جيه؛ جونز، ريتشارد إل؛ ماين، جوناثان آر؛ هارتلي، تيموثي سي؛ بيترسن، ستيوارت آر (2007). "تحسين ميكانيكا التهوية أثناء التمرين المتأثرة باستخدام جهاز التنفس الذاتي مع الهيليوكس". المجلة الأوروبية لعلم وظائف الأعضاء التطبيقي . 101 (6): 659-669 . doi : 10.1007/s00421-007-0541-5 . PMID 17701048. S2CID 7311649 .  
  180. ↑ "Heliox21" . شركة ليندي للعلاجات الغازية. 27 يناير 2009. مؤرشف من الأصل في 10 سبتمبر 2011. تم الاطلاع عليه في 13 أبريل 2011 .
  181. 1 2 هانغر ، دبليو إل جونيور؛ بينيت، بي بي (1974). "أسباب وآليات والوقاية من متلازمة ارتفاع ضغط الدم العصبي" . أبحاث الطب الحيوي تحت الماء . 1 (1): 1-28 . ISSN 0093-5387 . OCLC 2068005. PMID 4619860. مؤرشف من الأصل في 25-12-2010 . تم الاسترجاع في 07-04-2008 .   
  182. ↑ روستين، جيه سي؛ غارديت-شوفور، إم سي؛ لومير، سي؛ ناكيه، آر. (1988). "تأثيرات خليط الهيدروجين - الهيليوم- الأكسجين على نظام الضغط العالي تحت الماء حتى عمق 450 مترًا" . مجلة أبحاث الطب الحيوي تحت الماء. 15 (4): 257-270. OCLC 2068005. PMID 3212843. مؤرشف من الأصل بتاريخ 2008-12-06 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2008-06-24 .  
  183. ↑ بيلشر، جيمس ر.؛ سلاتون، ويليام ف.؛ راسبيت، ريتشارد؛ باس، هنري إي.؛ لايتفوت، جاي (1999). "الغازات العاملة في المحركات الحرارية الصوتية" . مجلة الجمعية الصوتية الأمريكية . 105 (5): 2677-2684 . Bibcode : 1999ASAJ..105.2677B . doi : 10.1121/1.426884 . PMID 10335618 . 
  184. ↑ ماخياني، أرجون؛ جورني، كيفن (1995). إصلاح ثقب الأوزون: العلم والتكنولوجيا والسياسة . مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. ISBN 978-0-262-13308-1.
  185. ↑ غالاغر، شون (4 نوفمبر 2013). "شركة HGST توسع سعة القرص الصلب بقرص بسعة 6 تيرابايت مملوء بالهيليوم" . آرس تكنيكا . مؤرشف من الأصل في 7 يوليو 2017. تم الاطلاع عليه في 14 يونيو 2017 .
  186. ↑ جاكوبسون، هـ. (1997). "محاكاة ديناميكيات التلسكوب الشمسي الأرضي الكبير". المعاملات الفلكية والفيزيائية الفلكية . 13 (1): 35-46 . Bibcode : 1997A & AT...13...35J . doi : 10.1080/10556799708208113 .
  187. ↑ إنجفولد، أو.؛ ​​دان، آر. بي.؛ سمارت، آر. إن.؛ ليفينغستون، دبليو. سي. (1983). "اختبارات الفراغ مقابل الهيليوم في تلسكوب شمسي". البصريات التطبيقية . 22 (1): 10-12 . Bibcode : 1983ApOpt..22...10E . doi : 10.1364/AO.22.000010 . PMID 20401118 . 
  188. ↑ "مصادم الهادرونات الكبير: حقائق وأرقام" (ملف PDF) . سيرن . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 2011-07-06 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2008-04-30 .
  189. ↑ "الهيليوم، USP: أدوية معتمدة من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية" . إدارة الغذاء والدواء الأمريكية . مؤرشف من الأصل في 26 يونيو 2020. تم الاطلاع عليه في 30 أبريل 2020 .
  190. ↑ "رسالة موافقة إدارة الغذاء والدواء" (ملف PDF) . 14 أبريل 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 أبريل 2020 .
  191. ↑ أكرمان، إم جيه؛ ميتلاند، جي. (1975). "حساب السرعة النسبية للصوت في خليط غازي" . أبحاث الطب الحيوي تحت الماء . 2 (4): 305-310 . PMID 1226588. مؤرشف من الأصل في 27 يناير 2011. تم الاسترجاع في 9 أغسطس 2008 . 
  192. ↑ "لماذا يجعل الهيليوم صوتك حادًا؟" . 14 يوليو 2000. مؤرشف من الأصل في 24 مارس 2013. تم الاطلاع عليه في 8 يونيو 2013 .
  193. 1 2 "الهيليوم" (ملف PDF) . شركة إيرجاس . 28 مارس 2025. تم الاطلاع عليه في 1 نوفمبر 2025 .
  194. 1 2 جراسبيرجر، مارتن؛ كراوسكوبف ، أستريد (2007). “الاختناق الانتحاري بالهيليوم: تقرير عن ثلاث حالات سويزيد بغاز الهيليوم: Bericht über drei Fälle”. Wiener Klinische Wochenschrift (باللغتين الألمانية والإنجليزية). 119 ( 9 – 10): 323 – 325. دوى : 10.1007 / s00508-007-0785-4 . بميد 17571238 . S2CID 22894287 .  
  195. مونتغمري ب.؛ هايز س. (2006-06-03). " العثور على جثتين تحت بالون منفوخ" . صحيفة تامبا باي تايمز . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2013-12-30 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2013-12-29 .
  196. 1 2 "وفاة طالبين بعد استنشاق الهيليوم" . سي بي سي. 4 يونيو 2006. مؤرشف من الأصل في 31 ديسمبر 2013. تم الاطلاع عليه في 30 ديسمبر 2013 .
  197. ١ ٢ "استنشاق الهيليوم - ليس بالأمر الهين - مقال مقدم من شركة BOC Gases" . جمعية فناني وموردي البالونات في أستراليا المحدودة. مؤرشف من الأصل بتاريخ ١٤ يناير ٢٠١٤. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٣ يناير ٢٠١٤ .
  198. 1 2 "مخاطر استنشاق الهيليوم" . بالونات لو. مؤرشف من الأصل بتاريخ 2014-01-04.
  199. 1 2 "صحيفة بيانات السلامة الخاصة بغاز الهيليوم" . bouncetime. مؤرشف من الأصل بتاريخ 22-04-2015 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 03-01-2014 .
  200. 1 2 إنجبر، دانيال (13 يونيو 2006). "ابتعد عن تلك البالونة!" . Slate.com. مؤرشف من الأصل في 20 أكتوبر 2011. تم الاطلاع عليه في 14 يوليو 2008 .
  201. ↑ جوزيفسون، د. (2000). "تقليد ميكي ماوس قد يكون خطيرًا" . المجلة الطبية البريطانية (BMJ) . 320 ( 7237): 732. PMC 1117755. PMID 10720344 .  
  202. ↑ «وفاة مراهق بعد استنشاق الهيليوم» . أخبار KTLA . ريفرسايد: ktla.com. 6 يناير 2010. مؤرشف من الأصل في 9 يناير 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 نوفمبر 2010 .
  203. ↑ "رثاء لمراهق من نيوتونابي توفي اختناقاً بالهيليوم" . بي بي سي أونلاين . ١٩ نوفمبر ٢٠١٠. مؤرشف من الأصل في ٢٠ نوفمبر ٢٠١٠. تم الاطلاع عليه بتاريخ ١٩ نوفمبر ٢٠١٠ .
  204. ↑ ماثر، كيت (24 فبراير 2012). "والدا فتاة من إيجل بوينت توفيت جراء استنشاق الهيليوم يأملان في إنقاذ آخرين من المصير نفسه" . صحيفة ذا أوريغونيان . مؤرشف من الأصل في 6 ديسمبر 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 يونيو 2013 .
  205. ↑ بارنارد، جيف (22 فبراير 2012). "آشلي لونغ، مراهقة من ولاية أوريغون، تُتوفى بعد استنشاقها غاز الهيليوم في حفلة صاخبة (فيديو)" . هافينغتون بوست . مؤرشف من الأصل في 31 ديسمبر 2013. تم الاطلاع عليه في 30 ديسمبر 2013 .
  206. ↑ بارنارد، جيف (23 فبراير 2012). "وفاة فتاة مراهقة بعد استنشاقها غاز الهيليوم في حفلة" . توداي . أسوشيتد برس. مؤرشف من الأصل في 30 ديسمبر 2013. تم الاطلاع عليه في 30 ديسمبر 2013 .
  207. ↑ صحيفة أوكسفورد ليدر ، منشورات شيرمان، 3 ديسمبر 2012.
  208. ↑ "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" (باللغة اليابانية). 5 فبراير 2015 مؤرشفة من الأصلي في 5 فبراير 2015 . تم الاسترجاع 2015/02/05 .
  209. ↑ رايمان، نوح (5 فبراير 2015). "نجمة موسيقى البوب ​​اليابانية المراهقة تدخل في غيبوبة بعد استنشاقها الهيليوم في مشهد تلفزيوني" . مجلة تايم . مؤرشف من الأصل في 5 فبراير 2015. تاريخ الاسترجاع: 6 فبراير 2015 .
  210. ↑ "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" (باللغة اليابانية). 4 أبريل 2015 مؤرشفة من الأصلي في 4 فبراير 2015 . تم الاسترجاع 2015/02/04 ."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" (باللغة اليابانية). 4 فبراير 2015 مؤرشفة من الأصلي في 4 فبراير 2015 . تم الاسترجاع 2015/02/04 ."テレ朝謝罪、12歳アイドルがヘリウム吸い救急搬送" (باللغة اليابانية). 4 فبراير 2015 مؤرشفة من الأصلي بتاريخ 2015-02-04 . تم الاسترجاع 2015/02/04 ."دخول نجم غنائي شاب في غيبوبة بعد استنشاقه غاز الهيليوم في برنامج على قناة تي في أساهي" . 4 فبراير 2015. مؤرشف من الأصل في 4 فبراير 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 فبراير 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" (باللغة اليابانية). 4 فبراير 2015 مؤرشفة من الأصلي في 4 فبراير 2015 . تم الاسترجاع 2015/02/04 .
  211. ↑ « نجمة يابانية صغيرة في غيبوبة بعد فشل حيلة الهيليوم» . بي بي سي . 5 فبراير 2015. مؤرشف من الأصل في 5 فبراير 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 فبراير 2015 .
  212. ^ روستين جي سي. لومير سي. جارديت شوفور إم سي . دوسيه ج. ناكيت ر. (1983). “تقدير قابلية الإنسان للإصابة بالمتلازمة العصبية ذات الضغط العالي”. ي أبل فيزيول . 54 (4): 1063–70 . دوى : 10.1152/jappl.1983.54.4.1063 . بميد 6853282 . 

فهرس

  • مكتب المناجم (1967). الكتاب السنوي للمعادن: الوقود المعدني ، عام 1965. المجلد  الثاني. مكتب الطباعة الحكومي الأمريكي.
  • لجنة دراسة أثر بيع الاحتياطي الفيدرالي للهيليوم؛ لجنة العلوم الفيزيائية والرياضيات والتطبيقات؛ لجنة الهندسة والأنظمة التقنية؛ المجلس الوطني للبحوث (2000). أثر بيع الاحتياطي الفيدرالي للهيليوم . مطبعة الأكاديميات الوطنية. ISBN 978-0-309-07038-6تم الاطلاع عليه بتاريخ 2010-04-02 .
  • إمسلي، جون (1998). العناصر (  الطبعة الثالثة). نيويورك: مطبعة جامعة أكسفورد. ISBN 978-0-19-855818-7.
  • فيرشيفال، ج. (2003). "الغلاف الحراري: جزء من الغلاف الجوي غير المتجانس" . المعهد البلجيكي لعلم الفضاء الجوي. مؤرشف من الأصل بتاريخ 1 يناير 2005. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 يوليو 2008 .