헬리움(heliun) - 헬륨

 

원소기호 He, 원자번호 2, 원자량 4.002602±2, 안정핵종 존재비 3He 1.3×10-4%, 4He(약)100%, 녹는점 -272.2℃(26atm), 끓는점 -268. 9℃, 기체의 밀도 0.1785g/l(0℃, 1atm), 액체의 비중 0.147(-270.8℃), 임계 압력 224atm, 임계 온도 -267.96℃, 물에 대한 용해도 0.97ml/100ml(0℃), 전자배치 1s2, 주요 산화수 0.

주기율표 0족에 속하는 비활성 기체원소의 하나. 1868년 인도의 개기일식 관측 때 태양의 홍염(紅焰 ; prominence)을 처음으로 분광기(分光器)로 측정, 프랑스의 P. J. C. 장센 등이 새로운 원소의 스펙트럼선을 발견했으며, 영국의 J. N. 로키어가 그리스어의 helios(태양)를 따서 명명했다.

그 후 94년 영국의 S. W. 램지와 스웨덴의 P. T. 클레베가 독립적으로 우라늄석의 일종인 클레베이트에서 헬륨을 추출했고, 1903년 램지와 F. 소디는 방사성 원소에서 방출되는 n선이 헬륨의 원자핵임을 밝혀냈다.

무색 · 무미 · 무취의 기체로서 1원자분자로 이루어지는데, 이상기체에 가깝다.

융해열 3.3cal/mol, 증발열 25cal/mol이며, 반자성(反磁性)이 있고, 화학적으로는 극히 비활성이고, 다른 원소와는 반응하지 않는다.

액화점이 낮으므로 극저온한제(極低溫寒劑)로 이용되고, 수소 다음으로 가장 가벼운 기체이며 불연성(不燃性)이므로 기구용(氣球用) 가스로 사용한다.

그 밖에 용접용 보호가스, 전자공업용 보호가스, 방전용(放電用) 봉입가스, 분석용 운반가스 및 각종 의료용 가스로 사용한다.

헬륨은 비열(比熱) 및 열전도가 높고, 중성자 흡수단면적(吸收斷面積)이 작고, 구조재료에 대해 부식성이 낮고, 방사선에 대해 안정하기 때문에 고온가스로(爐)의 냉각재로 이용되고 있는데, 현재 개발중인 고온가스로에서는 헬륨을 압력 10~50kgf/cm2, 노심출구온도 750~850℃의 조건에서 사용한다.