氦气是一种稀有气体,它的原子中只有两个质子和两个中子,没有电子。这种原子的化学式为He,它的原子量为4。氦气是在宇宙中最为丰富的元素之一,其存在量仅次于氢原子。在地球上的氦气来自于天然气中的氦气,氦气占据了地球中的气体储量的五分之一。
氦气是一种无色、无味、无毒、不可燃的气体。它的熔点是-272.2℃,沸点是-268.9℃,密度为0.1785 g/L。氦气非常稳定,不与其他元素反应,并且不会形成分子形式存在。
在常温下,氦气是单原子气体,具有非常低的捕获横截面,因此在穿过物质时与其他原子和分子的相互作用很小,这使氦气在实验室以及一些专门的应用中广泛使用。
氦气是一种非常重要的工业气体,在各个领域都受到广泛应用。例如,氦气可以用作冷却剂,在超导磁共振成像(MRI)中使用。此外,氦气在气体焊接、特种焊接和其他焊接过程中的应用也很广泛。氦气作为自然气的副产物,也可以用于其他一些特殊的应用中,例如氦气可以供给用于氦氖激光中的氖气。
除了工业应用之外,氦气还在其他领域有广泛的应用。例如,在宇宙探索中,氦气用来填充一些重要的太空设备,以确保设备正常工作。在航空航天领域,氦气被用来作为推进剂和浮力控制。此外,氦气被用来作为娱乐活动中的气球和飞艇的充气装置。