Verbum

ГЕ́ЛІЙ (лац. Helium),

Не, хімічны элемент VII групы перыядычнай сістэмы, ат. н. 2, ат. м. 4,0026. Прыродны гелій складаецца з 2 стабільных ізатопаў ​⁴He (99,999862%) і ​³He. Належыць да інертных газаў. Адзін з найб. пашыраных элементаў космасу (2-і пасля вадароду). Адкрыты ў 1868 астраномамі Ж.Жансэнам і Н.Лок’ерам у спектры сонечнай кароны (назва ад грэч. helios — Сонца). У атмасферы 5,27·10​⁻⁴% па аб’ёме (​⁴He утвараецца пры α-распадзе радыенуклідаў торыю, урану і інш. элементаў). Ядры ​⁴He — альфа-часціцы. Гелій маюць некат. прыродныя газы (да 2% па аб’ёме) і мінералы. Вылучаны ў 1895 У.Рамзаем з мінералу клевеіту.

Аднаатамны газ без колеру і паху, t_кіп -268,39 °C (самая нізкая сярод вадкасцей), шчыльн. 0,17847 кг/м³ (0 °C). Адзіны элемент, які не цвярдзее пры нармальным ціску нават пры т-ры, блізкай да 0 К, t_пл -271,25 °C (ціск 3,76 МПа). Горш за інш. газы раствараецца ў вадзе, характарызуецца выключнай хім. інертнасцю. У прам-сці атрымліваюць з газаў прыродных гаручых метадам глыбокага ахаладжэння. Выкарыстоўваюць пры зварцы, рэзцы металаў, перапампоўванні ракетнага паліва, у вытв-сці цеплавыдзяляльных элементаў, паўправадніковых матэрыялаў (у якасці ахоўнага асяроддзя), у аэранаўтыцы, для кансервацыі харч. прадуктаў і інш. Гелій вадкі — квантавая вадкасць. Пры т-ры 2,17 К (-270,98 °C) і ціску пары 0,005 МПа (т.зв. λ-пункт) у вадкім ​⁴He (бозэ-вадкасць) адбываецца фазавы пераход другога роду (ад He I да He II). He I бурна кіпіць ва ўсім аб’ёме, He II — спакойная вадкасць, якой уласціва звышцякучасць. Выкарыстоўваюць у крыягеннай тэхніцы як холадагент, вадкі ​³He — адзінае рэчыва для вымярэння т-ры ніжэй за 1 К.

В.Р.Собаль.

т. 5, с. 140

Ко́ржаў Гелій Міхайлавіч

т. 8, с. 418

БО́ЗЕ-ГАЗ,

квантавы газ часціц (ці квазічасціц) з нулявым або цэлалікавым спінам (базонаў). Падпарадкоўваецца Бозе—Эйнштэйна статыстыцы. Да Бозе-газаў адносяцца аднаатамныя газы з атамамі, якія маюць цотны лік нуклонаў (напр., гелій ​⁴He), газы фатонаў і некаторых квазічасціц (напр., фанонаў).

т. 3, с. 205

АТМАФІ́ЛЬНЫЯ ЭЛЕМЕ́НТЫ,

некаторыя хімічныя элементы атмасферы Зямлі. Паводле геахім. класіфікацыі элементаў да атмафільных элементаў адносяцца вадарод, азот і інертныя газы (гелій, неон, аргон, крыптон, ксенон і радон), якія ў атмасферы знаходзяцца ў стане свабодных атамаў або малекул. Кісларод належыць да літафільных элементаў (складае 47% літасферы).

т. 2, с. 76

МЕХАНАКАЛАРЫ́ЧНЫ ЭФЕ́КТ,

ахаладжэнне звышцякучага гелію пры працяканні яго праз каналы з вял. гідрадынамічным супраціўленнем, напр., праз капіляры. Вадкі гелій у зыходнай пасудзіне пры гэтым награваецца. М.э. адкрыты ў 1938 англ. фізікамі Дж.Даўнтам і К.Мендэльсонам; тлумачыцца на аснове тэорыі звышцякучасці. Адваротная з’ява (цячэнне гелію, выкліканае падвядзеннем цеплаты) наз. тэрмамеханічным эфектам.

т. 10, с. 320

ЗВЫШЦЯКУ́ЧАСЦЬ,

сукупнасць фіз. з’яў, звязаных з працяканнем без трэння вадкага гелію праз капіляры і вузкія шчыліны пры тэмпературах, блізкіх да абсалютнага нуля. Адкрыта эксперыментальна П.Л.Капіцам (1938), тэорыя створана Л.Д.Ландау (1941).

Пры т-ры 2,17 К (λ-пункт) у вадкім геліі (ізатоп ​¹Не) адбываецца фазавы пераход 2-га роду: з нармальнага стану (гелій I) ён пераходзіць у звышцякучы стан (гелій II). З. суправаджаецца вельмі вял. цеплаправоднасцю і наяўнасцю рознасці тэмператур у двух сасудах са звышцякучым геліем, злучаных капілярам, што вядзе да значнай рознасці ціску ў іх (тэрмамех. эфект). У звышцякучым геліі разам са звычайным гукам (ваганні ціску) існуе другі гук (ваганні т-ры). Тэорыя З. заснавана на квантавых уяўленнях аб квазічасціцах — фанонах. У вадкім геліі змена энергіі суправаджаецца вылучэннем або паглынаннем фанона, які мае такую ж залежнасць паміж частатой і энергіяй, як і квант святла, але распаўсюджваецца са скорасцю гуку. Калі гелій II працякае праз капіляр са скорасцю, меншай за скорасць гуку, яго кінетычная энергія не пераходзіць у цеплавую, бо фаноны не могуць узнікнуць (трэнне адсутнічае). Калі скорасць руху перавышае скорасць гуку, узнікае трэнне і З. знікае.

Літ.:

Капица П.Л. Вязкость жидкого гелия при температурах ниже точки λ // Докл. АН СССР. 1938. Т. 18, № 1;

Ландау Л.Д. Собр. тр. Т. 1. М., 1969;

Халатников И.М. Теория сверхтекучести. М., 1971.

Л.І.Камароў.

т. 7, с. 42

БО́ЗЕ-ВА́ДКАСЦЬ,

квантавая вадкасць з часціц (ці квазічасціц) з нулявым або цэлалікавым спінам (базонаў). Падпарадкоўваецца Бозе — Эйнштэйна статыстыцы. Да Бозе-вадкасці адносяцца, напр., вадкі гелій ​⁴He, які пры т-рах, блізкіх да абсалютнага нуля, можа перайсці ў стан звышцякучасці; сукупнасць купераўскіх пар электронаў, утварэнне якіх прыводзіць да звышправоднасці. Гл. таксама Квантавая вадкасць.

т. 3, с. 205

НУКЛІ́Д (ад лац. nucleus ядро),

тэрмін для пазначэння сукупнасці ядзер (адпаведна атамаў) з пэўным лікам пратонаў (зарадам Z) і масавым лікам A. Пры абазначэнні Н. выкарыстоўваюць назву хім. элемента, да якой праз дэфіс далучаюць значэнне A, або сімвал элемента, побач з якім уверсе злева паказваюць A (напр., кісларод-16 ці ​¹⁶O, ёд-131 ці ​¹³¹І, уран-235 ці ​²³⁵U), Н., якія маюць аднолькавыя Z, наз. ізатопамі. Маса Н., выражаная ў атамных адзінках масы, акруглена роўная A; маса толькі аднаго Н. — вуглярод-12 дакладна роўная 12.

Падзяляюць на стабільныя (іх агульная колькасць каля 270) і радыеактыўная Н. (радыенукліды). Радыенукліды вядомыя практычна для ўсіх элементаў; некаторыя (каля 50) трапляюцца ў прыродзе. Большасць вядомых радыенуклідаў (каля 1700) атрымана штучна. Найб. пашыраны ў зямной кары ​¹⁶O: у прыроднай сумесі ізатопаў кіслароду іх 99,762% (атамных). Са стабільных Н. найменш пашыраны гелій-3 (гл. Гелій).

т. 11, с. 387

АХАЛАДЖЭ́ННЕ,

працэс адвядзення цеплаты ад рэчыва ці аб’екта з мэтай паніжэння яго тэмпературы. Адрозніваюць ахаладжэнне ўмеранае (вышэй за 120 К) і крыягеннае (ніжэй за 120 К). Для ўмеранага выкарыстоўваюць сумесі цвёрдых ці вадкіх рэчываў: ваду, лёд, іх сумесі з солямі, напрыклад з хлорыстымі натрыем і амоніем; прыстасаванні (напр., халадзільнікі) з вадкімі холадаагентамі (пераважна аміяк, прапан-прапіленавыя сумесі, хладоны). Крыягеннае ахаладжэнне адбываецца пры выпарэнні звадкаваных газаў (паветра, азот, вадарод, гелій) з дапамогай халадзільных установак.

т. 2, с. 143