Wikisida: Én sideversjon ble importert

2026-04-27T22:08:12Z

Én sideversjon ble importert

← Eldre sideversjon		Sideversjonen fra 27. apr. 2026 kl. 22:08
(Ingen forskjell)

~2025-38643: skrivefeil

2025-03-28T14:56:27Z

skrivefeil

Ny side

{{Infoboks grunnstoff|
navn=Helium
|symbol=He
|atomnummer=2
|utseende=Fargeløs
|gruppe=18
|periode=1
|blokk=s
|kjemisk gruppe=[[Edelgass]]
|atomvekt=4,002602 [[Atommasseenhet|u]]
|empirisk atomradius=128 [[Picometer|pm]]
|kalkulert atomradius=31 pm
|kovalent radius=32 pm
|van der Waal-radius=140 pm
|elektronkonfigurasjon=1s2
|elektroner per energinivå=2
|oksidasjonstilstander=0
|krystallstruktur=Tettpakket kubisk
|stofftilstand=Gass
|smeltepunkt=-272,2 °[[Celsiusskalaen|C]]
|kokepunkt=-268,93 °C
|molart volum=2,1·10-5 [[Kubikkmeter|m³]]/[[Mol (enhet)|mol]]
|tetthet=0,1785 [[Kilogram|kg]]/m³
|hardhet=MV
|kritisk temperatur=-267,96 °C
|kritisk trykk=MV
|kritisk tetthet=MV
|fordampningsvarme=0,0845 kJ/mol
|smeltevarme=5,23 kJ/mol
|damptrykk=MV
|lydfart=970 [[Meter per sekund|m/s]] ved 293,15 K
|elektronegativitet=
|spesifikk varmekapasitet=5 193 [[Joule|J]]/(kg·K)
|elektrisk ledningsevne=0 [[Siemens (enhet)|S]]/m
|termisk ledningsevne=0,152 [[Watt|W]]/(m·K)
|første ionisasjonspotensiale=2 372,3 kJ/mol
|andre ionisasjonspotensiale=5 250,5 kJ/mol
|tredje ionisasjonspotensiale=
}}
'''Helium''' er et [[grunnstoff]] med [[kjemisk symbol|symbol]] '''He''' og [[atomnummer]] 2. Det er en fargeløs, luktfri, smakløs, ikke-giftig gass og den første i [[edelgass]]-gruppen i [[periodesystemet]]. [[Kokepunkt]]et for helium er blant de laveste av alle grunnstoffene.

Etter [[hydrogen]] er helium det letteste og mest forekommende grunnstoffet i [[det observerbare universet]]. Helium utgjør omtrent 24 % av den totale massen til alle grunnstoffene, tilsvarende tolv ganger massen til alle de tyngre grunnstoffene til sammen. Lignende forekomst av grunnstoffet finner man også i [[solen]] og i [[Jupiter]]. Dette kommer av den svært høye [[Kjernefysisk bindingsenergi|kjernefysiske bindingsenergien]] (per [[nukleon]]) til [[helium-4]] med hensyn til de neste tre grunnstoffene etter helium. Bindingsenergien til helium-4 forklarer også hvorfor den er et produkt av både [[kjernefysisk fusjon]] og [[Radioaktivitet|radioaktivt henfall]]. Det meste av heliumet i [[universet]] er helium-4, og det antas å ha blitt dannet under [[Big Bang]]. Store mengder nytt helium blir dannet av kjernefysisk fusjon av hydrogen i [[stjerne]]r.
[[Fil:HeNe Laser Build.webm|miniatyr|Heliumlaser]]
Helium er oppkalt etter den [[Greske guder|greske guden]] for solen, [[Helios]]. Den ble først oppdaget av den franske astronomen [[Pierre Janssen|Jules Janssen]] i 1868, da som en ukjent gul [[Spektroskopi|spektrallinje]]-signatur i sollyset under en [[solformørkelse]]. Janssen er sammen med [[Norman Lockyer]] kreditert med oppdagelsen av grunnstoffet. Lockyer var den første til å foreslå at linjen kom som følge av et nytt grunnstoff, som han navnga. Den formelle oppdagelsen av grunnstoffet ble gjort av to svenske kjemikere, [[Per Teodor Cleve]] og [[Abraham Langlet|Nils Abraham Langlet]], i 1895. De fant at helium kom fra [[uranmalm]]et [[Cleveitt]]. I 1903 ble store reserver av helium funnet i [[naturgassfelt]] i deler av USA.

Flytende helium brukes innen [[Lavtemperaturfysikk|kuldeteknikk]] (dets største enkeltbruk, bestående av omtrent én fjerdedel av produksjonen), spesielt innen kjøling av [[superledende magnet]]er, hvor den største kommersielle applikasjonen er [[Magnetresonanstomografi|MRI]]-scannere. Den andre industrielle bruken av helium – slik som trykk- og spylegass, beskyttelse ved [[buesveising]] og i prosesser som å dyrke krystaller for å lage [[Wafer|silisiumskiver]] – utgjør halvparten av gassen som produseres. Et velkjent, men mindre utbredt bruksområde, er som løftegass i [[ballong]]er og [[luftskip]].<ref name="Rose2008"/> Som med enhver gass med tetthet ulik luftens, fører inhalerering av små mengder helium til midlertidig endring en klangen og kvaliteten til en persons [[stemme]]. Innen vitenskapelig forskning er oppførselen til de to væskefasene til helium-4 (helium I og helium II) viktig for forskere som studerer [[kvantemekanikk]] (spesielt egenskapene til [[superfluid]]itet) og for de som ser på fenomener som [[Superleder|superleding]] produsert i [[materie]] nær det absolutte nullpunkt.

På jorden er helium relativt sjelden – 5,2 [[parts per million|ppm]] etter volum i [[Jordens atmosfære|atmosfæren]]. Det meste av det jordiske heliumet som finnes i dag dannes av naturlig [[Radioaktivitet|radioaktivt henfall]] av tyngre radioaktive grunnstoff ([[thorium]] og [[uran]], selv om det finnes andre eksempler) etter hvert som [[alfapartikkel|alfapartiler]] utstrålt fra slike henfall består av helium-4-[[atomkjerne|kjerner]]. Dette radiogene heliumet fanges i [[naturgass]] i konsentrasjoner opp til 7 % per volum, og vinnes ut derfra til kommersiell bruk via en lavtemperaturprosess kalt [[fraksjonert destillasjon]].

== Historie ==
=== Vitenskapelige oppdagelser ===
De første bevisene for helium ble observert 18. august 1868, da som en lys gul linje med en [[bølgelengde]] på 587,49 [[nanometer|Nm]] i [[kromosfæren]]s [[Emisjonsspekter|spekter]]. Linjen ble oppdaget av den franske astronomen [[Pierre Janssen|Jules Janssen]] under en total [[solformørkelse]] i [[Guntur]] i [[Britisk India|India]].<ref name="frnch"/><ref name="nbb"/> Opprinnelig var det antatt at det dreide seg om [[natrium]]. 20. oktober samme år observerte den engelske astronomen [[Norman Lockyer]] en gul linje i solens spektrum. Denne ga han navnet [[Fraunhoferlinjer|Fraunhoferlinje]] D3 fordi den var nær de kjente D1- og D2-linjene til natrium.<ref name=enc/> Han konkluderte med at den kom av et grunnstoff på solen som var ukjent på jorden. Lockyer og den engelske kjemikeren [[Edward Frankland]] oppkalte grunnstoffet etter det greske ordet for sol, ἥλιος (''[[helios]]''),<ref name="OEtymD"/><ref name="Thomson1871"/> som ifølge [[gresk mytologi]] kjørte solvognen over himmelen.<ref name="britannica"/>

[[File:Helium spectrum.jpg|left|thumb|Spektrallinje av helium.]]

Den italienske fysikeren [[Luigi Palmieri]] oppdaget for første gang helium på jorden i 1882, gjennom D3-spektrallinjen da han studerte [[lava]]en fra [[Vesuv]].<ref name="Stewart2008"/>

[[File:William Ramsay working.jpg|thumb|[[William Ramsay]], oppdageren av helium på jorden]]

Den 26. mars 1895 lyktes den skotske kjemikeren [[William Ramsay]] å utvinne helium på jorden ved å behandle mineralet [[cleveitt]] (en variant av [[bekblende]] som inneholder minst 10 % [[sjeldne jordarter]]) med mineralsyre. Ramsey så etter [[argon]], men etter å ha separert [[oksygen]] og [[nitrogen]] fra gassen med [[svovelsyre]], så han en klar gul spektrallinje som stemte med D3-linjen som var observert tidligere i [[solen]]s spekter.<ref name="enc"/><ref name="Ramsay1895"/><ref name="Ramsay1895_2"/><ref name="Ramsay1895_3"/> Denne gassprøven ble indentifisert som helium av Lockyer og den britiske fysikeren [[William Crookes]].

Uavhengig av hverandre samme år klarte kjemikerne [[Per Teodor Cleve]] og [[Abraham Langlet]] å isolere gassen fra cleveitt i Uppsala i Sverige. Langlet samlet så mye gass at han kunne måle nøyaktig [[Atommasse|atomvekt]]en til helium.<ref name="nbb"/><ref name="Langlet1895"/><ref name="Weaver1919"/> Helium ble også observert før Ramsey oppdaget helium av den amerikanske geokjemikeren [[William Francis Hillebrand]] da han analyserte prøver fra uraninitt. Han kunne se noen uvanlige spektrallinjer, men han konkluderte feil med at det var nitrogen han hadde sett. Hillebrand sende et gratulasjons-brev til Ramsey etter han hadde oppdaget hva gassen var.<ref name="Munday1999"/>

I årene 1899 og 1900 arbeidet fysikerne [[Ernest Rutherford]] og [[Paul Villard]] med å separere ulike strålinger til tre forskjellige typer: alfa, beta og gamma. Rutherford hadde en hypotese der han tenkte at alfapartikkelen besto av 2 ladete heliumioner. I 1907 påviste [[Ernest Rutherford]] og Thomas Royds, at [[alfapartikkel]] er heliumkjerne, ved å stråle partiklene inn i en tynn-vegget, lufttom glassbeholder, for så å undersøke den fangete gassen ved å sende elektriske ladninger gjennom glassbeholderen og studere emisjonspekteret til den nylig fangete gassen.

Ved å kjøle ned helium til mindre enn 1 kelvin klarte den nederlandske fysikeren [[Heike Kamerlingh Onnes]] i 1908 å få helium til flytende væske. Han prøvde videre å få helium i fast fase ved å fryse helium ytterligere ned, men klarte det ikke fordi helium ikke har [[trippelpunkt]]. En av studentene til Onnes, [[Willem Hendrik Keesom]] klarte i 1926 å få 1 cm3 helium i fast form ved å påføre ekstra trykk.

Den russiske fysikeren [[Pjotr Leonidovitch Kapitsa]] oppdaget at helium-4 har nesten ingen viskositet nær det absolutte nullpunktet, et fenomen vi i dag kaller [[superfluid]]. Dette fenomenet er relatert til [[Bose-Einstein-kondensasjon]]. I 1972 ble det samme fenomenet observert med helium-3, men da med temperaturer mye nærmere det absolutte nullpunktet av de amerikanske fysikerne [[Douglas D. Osheroff|Douglas Dean Osheroff]], [[David Morris Lee]] og [[Robert Coleman Richardson]].

===Utvinning og bruk===

Etter en oljeboring i [[Dexter, Kansas]] i USA ble det utvunnet en gass som ikke kunne brenne. Kansas statsgeolog, [[Erasmus Haworth]], tok ut en prøve av gassen fra feltet som han tok med seg til universitetet i Kansas ved Lawrence, der sammen med kjemikeren [[Hamilton Cady]] og [[David McFarland]], kunne de konstatere at gassen besto av 72 % nitrogen, 15 % metan, 1 % hydrogen og 12 % uidentifisert gass. Videre analyse av gassen viste at 1,84 % av gassprøven var helium. Dette viste at til tross for helium er sjelden på jorden så var det store mengder å finne av gassen i undergrunnen på [[Great Plains]] i USA.

Dette satte USA i stand til å bli verdensledende leverandør av helium. Tre heliumproduksjonsanlegg ble bygget av [[United States Navy]] under første verdenskrig etter forslag fra [[Richard Threlfall]], for å bruke en ikke brennbar gass til [[sperreballong]]er. Totalt ble det fremstilt {{formatnum:5700}} m² 92 % ren helium i disse produksjonsanleggene mot bare mindre enn 1 kubikkmeter før programmet startet. Noe av denne gassen ble brukt i verdens første heliumfylte luftskip, C-7, som fløy sin jomfrutur fra [[Hampton Roads]] i [[Virginia]] til [[Bolling Field]] i [[Washington, D.C.]] den 1. desember 1921.

== Faser og egenskaper ==
[[Fil:Electron shell 002 Helium.svg|thumb|left|Helium[[atom]]ets [[elektronskall]]]]
[[Fil:HeTube.jpg|left|thumb|Neonlysrør fylt med helium.]]
Ved romtemperatur er helium en [[gass]]. Kokepunkt er på ÷268,92 °C (4,22 [[K]]) og helium er eneste grunnstoff som forblir flytende ned mot 0 K, da smeltepunktet ligger på -272,2 °C (0,95 K). I [[Det observerbare universet|universet]] er helium det nest mest vanlige grunnstoffet (etter hydrogen). Etter [[big bang]] var det dannet omtrent 24 vektprosent helium, 75 % hydrogen, og små mengder andre lette grunnstoffer. Det dannes stadig helium fra hydrogen i stjerner, og ved radioaktiv nedbrytning ved [[kjernereaksjoner]], men balansen har totalt ikke endret seg mye.

Helium er en lett [[edelgass]] med en rekke interessante egenskaper:
*Det er det nest letteste grunnstoffet
*Helium er elektrisk isolerende, men ionisert Helium i [[Plasma (fysikk)|plasma]] har meget høy elektrisk ledningsevne
*Det er den mest inerte edelgassen og dermed det minst reaktive [[grunnstoff]]et, Helium er enatomisk (monoatmisk) under nesten alle forhold og danner bare ustabile forbindelser med noen andre atomer i glødende plasma (plasma som varmes av elektrisk strøm)
*Helium har høyere lydhastighet enn luft.
*Helium har lavere tetthet enn luft. Dette høres tydelig når f.eks helium brukes som blandegass i [[pustegass]] ved dypdykk som såkalt «donaldstemme».
*Helium har stor termiske ledningsevne og høy varmekapasitet, og den kan derfor brukes som kjølemiddel i luftkjølt utstyr med høy ytelse.
*Den har høyere diffusjonsrate gjennom fast stoff enn de fleste andre gasser, tre ganger luft, men 65 % av hydrogen.
*Den har lavest løselighet i vann av alle gasser
*Ulikt andre grunnstoffer forblir helium i væskeform ned til det absolutte nullpunkt. Det kreves et trykk på 2,5 MPa (ca. 25 bar) ved 1-1,5 K for å få Helium i fast form.

Under det såkalte lambdapunktet ved 2.1768 K er flytende helium i ''helium I-tilstand'' over til ''helium II-tilstand''. I denne tilstanden er helium [[superfluid|superflytende]] og har flere merkelige egenskaper på grunn av kvantemekaniske forhold. Det har en termisk ledningsevne over alle andre stoff, f.eks flere hundre ganger kobber. Det kan derfor ikke koke, isteden fordamper He II-tilstand direkte til gass. Den har tilsynelatende null viskositet i tynne kapillærrør, og vil derfor kunne lekke gjennom selv meget små åpninger. Det dannes en overflatefilm på ca. 30 nm tykkelse som vil krype ut av for eksempel beholdere. Om man lot en skål flyte på helium II ville helium krype opp over kanten inn i skålen og raskt fylle den.

=== Isotoper ===
Naturlig forekommende helium består av 2 stabile [[isotop]]er: 3'''He''' (0,000137 %) og 4'''He''' (99,999863 %). I tillegg er 6 ustabile (og dermed [[radioaktivitet|radioaktive]]) isotoper kjent. De mest stabile av disse er 6'''He''' med halveringstid 806,7 [[Millisekund|ms]] og 8'''He''' med halveringstid 119,0 ms. Alle de resterende isotopene har halveringstider kortere enn 1 [[nanosekund]].<ref>[http://ie.lbl.gov/education/parent/He_iso.htm Lawrence Berkeley National Laboratory – Isotoptabell for helium] {{Wayback|url=http://ie.lbl.gov/education/parent/He_iso.htm |date=20080518055249 }}</ref>

[[Chemical Abstracts Service|CAS]]-nummer: 7440-59-7

[[Fil:Radiosonde-start hg.jpg|thumb|left|Helium-fylt værballong]]

== Bruk og misbruk ==
Helium brukes i ballonger fordi det gir god oppdrift. [[Hydrogen]] er billigere og gir litt bedre oppdrift enn helium, men på grunn av eksplosjonsfaren er den langt farligere å bruke. Helium er en [[edelgass]] og er derfor ikke reaktiv.

Ved langvarige og/eller dype dykk brukes ofte en gassblanding med oksygen og helium som pustegass. Den lave tettheten gjør at et åndedrag med helium gir en fordreid stemme. Denne «Donald Duck-effekten» har ført til at enkelte bruker gassen til underholdning.

Å puste inn helium er meget risikabelt. Hvis du puster inn en gass som ikke inneholder oksygen, ventilerer du meget raskt ut det oksygenet som er i lunger og blodbane og oksygenmetningen i blodet faller umiddelbart. Resultatet kan etter svært kort tid bli [[besvimelse]] på grunn av oksygenmangel. Hjerterytmen kan også forstyrres og det er ikke alltid at åndedrettet starter igjen av seg selv i slike tilfeller. Hvis det ikke er noen i nærheten som forstår hva som er i ferd med å skje, og umiddelbart setter igang med livredning, kan denne «selskapsleken» fort bli fatal.

== Fusjon ==
Når to hydrogenatomer smeltes sammen ved [[kjernefysisk fusjon]] dannes det et heliumatom. Det er dette som skjer på solen. Det er gjort mange forsøk på å lage en fusjonsreaktor på jorden basert på en variant av slik fusjon, men vi er fortsatt på det stadiet at målet er at de skal produsere mer energi enn de bruker. Problemet er at fusjonsprosesser krever ekstreme temperaturer og trykk (slik vi finner i solens kjerne) for å fungere.

== Referanser ==
<references>
<ref name="britannica">[[#Britannica|Encyclopædia Britannica]]</ref>
<ref name="enc">[[#Hampel1968|Hampel]] (1968), s. 256–268</ref>
<ref name="frnch">[[#Kochhar1991|Kocchar]] (1991), s. 95–100</ref>
<ref name="Langlet1895">[[#Langlet1895|Langlet]] (1895), s. 289–292</ref>
<ref name="Munday1999">[[#Munday1999|Munday]] (1999), s. 808–809; 227–228</ref>
<ref name="nbb">[[#Emsley2001|Emsley]] (2001), s. 175 179</ref>
<ref name="OEtymD">[[#HarperDouglas|Harper]]</ref>
<ref name="Ramsay1895">[[#Ramsay1895|Ramsay]] (1895), s. 65–67</ref>
<ref name="Ramsay1895_2">[[#Ramsay1895_2|Ramsay]] (1895), s. 80–89</ref>
<ref name="Ramsay1895_3">[[#Ramsay1895_3|Ramsay]] (1895), s. 325–330</ref>
<ref name="Rose2008">[[#Rose2008|Rose]] (2008)</ref>
<ref name="Stewart2008">[[#Stewart2008|Stewart]] (2008), s. 201</ref>
<ref name="Thomson1871">[[#Thomson1871|Thomson]] (1871), s. 261–278 [268]</ref>
<ref name="Weaver1919">[[#Weaver1919|Weaver]] (1919)</ref>
</references>

== Litteratur ==
*{{Kilde www|url=http://www.britannica.com/eb/article-9001713/helium|utgiver=Encyclopædia Britannica|tittel=helium (He)|ref=Britannica|språk=engelsk}}
*{{Kilde bok|isbn=0-19-850341-5|dato=2001|forfatter=Emsley, John|utgiver=Oxford University Press|tittel=Nature's Building Blocks|språk=engelsk|utgivelsessted=Oxford|ref=Emsley2001|side=175–179}}
*{{Kilde bok|isbn=0-442-15598-0|dato=1968|forfatter=Hampel, Clifford A.|utgiver=Van Nostrand Reinhold|tittel=The Encyclopedia of the Chemical Elements|språk=engelsk|utgivelsessted=New York|ref=Hampel1968|side=256–268}}
*{{OEtymD|helium}}
*{{Kilde artikkel|dato=1991|forfatter=Kochhar, R. K.|publikasjon=Journal of the British Astronomical Association|bibcode=1991JBAA..101...95K|side=95–100|tittel=French astronomers in India during the 17th – 19th centuries|bind=101|nummer=2|ref=Kochhar1991|språk=engelsk}}
*{{Kilde artikkel|dato=1895|forfatter=Langlet, N. A.|publikasjon=Zeitschrift für anorganische Chemie|doi=10.1002/zaac.18950100130|side=289–292|tittel=Das Atomgewicht des Heliums|bind=10|nummer=1|ref=Langlet1895|språk=tysk| issn=0863-1778 }}
*{{Kilde bok|etternavn=Munday|dato=1999|fornavn=Pat|redaktøretternavn#=John A. Garraty|utgiver=Oxford University Press|tittel=Biographical entry for W.F. Hillebrand (1853–1925), geochemist and U.S. Bureau of Standards administrator in American National Biography|bind=10–11|side=808–9; 227–8|redaktøretternavn2=Mark C. Carnes|språk=engelsk|ref=Munday1999}}
*{{Kilde artikkel|dato=1895|forfatter=Ramsay, William|publikasjon=Proceedings of the Royal Society of London|forfatterlenke=William Ramsay|doi=10.1098/rspl.1895.0006|side=65–67|tittel=On a Gas Showing the Spectrum of Helium, the Reputed Cause of D3, One of the Lines in the Coronal Spectrum. Preliminary Note|bind=58|nummer=347–352|ref=Ramsay1895|språk=engelsk}}
*{{Kilde artikkel|dato=1895|forfatter=Ramsay, William|publikasjon=Proceedings of the Royal Society of London|doi=10.1098/rspl.1895.0010|side=80–89|tittel=Helium, a Gaseous Constituent of Certain Minerals. Part I|bind=58|nummer=347–352|ref=Ramsay1895_2|språk=engelsk}}
*{{Kilde artikkel|dato=1895|forfatter=Ramsay, William|publikasjon=Proceedings of the Royal Society of London|doi=10.1098/rspl.1895.0097|side=325–330|tittel=Helium, a Gaseous Constituent of Certain Minerals. Part II--|bind=59|nummer=1|ref=Ramsay1895_3|språk=engelsk}}
*{{Kilde www|url=http://www.photonics.com/Article.aspx?AID=35225|tittel=Helium: Up, Up and Away?|forfatter=Rose, Melinda|utgiver=Photonics Spectra|år=oktober 2008|besøksdato=2016-11-13|språk=engelsk|ref=Rose2008}}
*{{Kilde bok|etternavn=Stewart|isbn=0-554-80513-8|dato=2008|fornavn=Alfred Walter|side=201|utgiver=BiblioBazaar, LLC|tittel=Recent Advances in Physical and Inorganic Chemistry|ref=Stewart2008|url=https://books.google.com/?id=pIqhPFfDMXwC&pg=PA201|språk=engelsk}}
*{{Kilde artikkel|etternavn=Thomson|fornavn=William|dato=3. august 1871|doi=10.1038/004261a0|publikasjon=Nature|side=261–278 [268]|url=https://books.google.com/books?id=IogCAAAAIAAJ&pg=PA268|bibcode=1871Natur...4..261.|tittel=Inaugural Address of Sir William Thomson|bind=4|nummer=92|ref=Thomson1871|språk=engelsk}}
*{{Kilde bok|kapittel=Bibliography of Helium Literature|tittel=Industrial & Engineering Chemistry|dato=1919|forfatter=Weaver, E.R.|språk=engelsk|ref=Weaver1919}}

== Eksterne lenker ==
* [https://web.archive.org/web/20080915075845/http://www.kjemi.uio.no/periodesystemet/?e=He Helium UiO]

{{periodesystemet}}
{{Autoritetsdata}}

[[Kategori:Grunnstoffer]]
[[Kategori:Edelgasser]]

Helium - Sideversjonshistorikk

Wikisida: Én sideversjon ble importert

~2025-38643: skrivefeil