Sửa đổi Heli

<indicator name="mới">[[File:UnderCon icon.svg|40px|link={{TALKPAGENAME}}#Bình duyệt|alt=Mục từ này cần được bình duyệt|Mục từ này cần được bình duyệt]]</indicator>
[[File:He-Atom-Bohr.svg|thumb|upright=0.9|Giản đồ nguyên tử heli với hai proton (đỏ), hai neutron (trắng), và hai electron (xanh).]]
[[File:HeTube.jpg|thumb|upright=0.9|Ống phóng điện chứa khí heli được tạo hình chữ 'He', ký hiệu của nguyên tố.]]
'''Heli''' là [[nguyên tố hóa học]] có ký hiệu '''He''' và [[số nguyên tử]] 2.<ref name="PubChem">{{cite web | url = https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/element/Helium | title = Helium | date = 2023 | website = PubChem | publisher = National Center for Biotechnology Information | access-date = 7 September 2023}}</ref>{{sfn|Halka|Nordstrom|2010|p=65}} Trong [[bảng tuần hoàn]], heli thuộc nhóm 18 bao gồm các nguyên tố được gọi chung là [[khí hiếm]] hay khí trơ.{{sfn|Newton|2010|p=239}} 'Trơ' ý nói nguyên tố kém hoạt động:{{sfn|Newton|2010|p=239}} nguyên tử của nó rất ổn định với [[vỏ electron]] hoàn thiện nên rất khó tạo thành hợp chất.{{sfn|"Bo" Sears|2015|p=1}} Thực tế là chưa từng có một hợp chất hóa học nào của heli được tạo ra.{{sfn|Halka|Nordstrom|2010|p=64}} Heli có thể bị ion hóa thành các ion He<sup>+</sup> và He<sup>2+</sup> nhưng nguyên tử heli không liên kết với nguyên tử heli hay bất kỳ nguyên tố nào khác.{{sfn|Halka|Nordstrom|2010|p=64−65}} Bởi vậy, không có gì để nói về tính chất hóa học của heli và mọi nghiên cứu về nó đều liên quan đến tính chất vật lý.{{sfn|Halka|Nordstrom|2010|p=65}}

Heli là khí không màu, không mùi sở hữu những đặc điểm thú vị.{{sfn|"Bo" Sears|2015|p=1}} Một ví dụ là nó có [[điểm sôi]] thấp nhất trong mọi nguyên tố: −268,93 °C, tức nó chuyển từ lỏng sang khí ở gần [[không độ tuyệt đối]].<ref name="PubChem"/>{{sfn|"Bo" Sears|2015|p=8}} Điểm nóng chảy/đông đặc của heli là −272,2 °C;<ref name="PubChem"/> đây là chất lỏng/khí duy nhất không thể hóa rắn chỉ bằng việc hạ nhiệt độ mà đòi hỏi còn phải tăng áp suất.<ref name="PubChem"/>{{sfn|Newton|2010|p=242}} Tại nhiệt độ khoảng −271 °C ([[điểm Lambda]]), heli biến đổi bất thường: nó vẫn là lỏng nhưng có thêm những đặc tính lạ, một trong số đó là [[siêu lỏng]].{{sfn|Newton|2010|p=242}} Vì hai dạng heli lỏng quá khác biệt nên chúng được đặt tên riêng: trên −271 °C là heli I và dưới −271 °C là heli II.{{sfn|Newton|2010|p=242}} 

[[Cấu hình electron]] của heli là 1s<sup>2</sup>, hạt nhân của nó có hai proton và ít nhất một neutron.{{sfn|Halka|Nordstrom|2010|p=64−65}} Nguyên tử heli đối xứng hoàn hảo và nhỏ hơn mọi nguyên tố khác trong bảng tuần hoàn.{{sfn|"Bo" Sears|2015|p=9}} So với nguyên tử đơn giản nhất là [[hydro]] chỉ có một proton và một electron; nguyên tử heli với hai proton, hai neutron và hai electron còn có đường kính bé hơn.{{sfn|"Bo" Sears|2015|p=9}} Heli tồn tại tự nhiên là hai đồng vị bền heli 3 và heli 4 với heli 4 chiếm khoảng 99,9999%;<ref name="PubChem"/>{{sfn|Halka|Nordstrom|2010|p=65, 70}} ngoài ra heli còn có sáu đồng vị phóng xạ.{{sfn|Newton|2010|p=243}} Heli 3 là sản phẩm phân rã phóng xạ của [[triti]], còn heli 4 là sản phẩm trong chuỗi phân rã của [[urani]] và [[thori]].<ref name="PubChem"/>

Heli là nguyên tố phổ biến thứ hai trong vũ trụ sau hydro nhưng không dễ để tìm thấy nó trên Trái Đất.{{sfn|Halka|Nordstrom|2010|p=67−68}} Trong khí quyển Trái Đất, tỷ phần heli chỉ vào khoảng 0,0005%.<ref name="PubChem"/> Lượng nhỏ heli này không bị ràng buộc bởi lực hấp dẫn và liên tục thoát vào không gian.<ref name="PubChem"/> Nguồn gốc của heli trong khí quyển là từ vỏ Trái Đất; ở đó, các [[hạt alpha]] sinh ra từ chuỗi phân rã urani−thori bắt giữ hai electron để trở thành nguyên tử heli.{{sfn|"Bo" Sears|2015|p=71}} Heli được tạo ra tìm đường len qua các kẽ nứt trong vỏ để đi vào khí quyển.{{sfn|"Bo" Sears|2015|p=71}} Các bể [[khí tự nhiên]] trong lòng đất là nguồn heli chính để khai thác.{{sfn|Halka|Nordstrom|2010|p=71}}{{sfn|Newton|2010|p=244}} Heli còn có thể được thu thập bằng hóa lỏng không khí nhưng cách này quá tốn kém.{{sfn|Halka|Nordstrom|2010|p=71}}

Heli là nguyên tố nhẹ thứ hai sau hydro và nhẹ hơn không khí, bởi vậy nó được dùng trong các loại bóng bay hay khí cầu.{{sfn|Halka|Nordstrom|2010|p=75}}{{sfn|"Bo" Sears|2015|p=2}} Trong hàn kim loại, khí heli với tính trơ được đưa vào mối hàn để ngăn kim loại phản ứng với nguyên tố khác ở nhiệt độ cao (ví dụ oxy tạo thành oxide) làm giảm chất lượng mối hàn.{{sfn|"Bo" Sears|2015|p=5}}{{sfn|Newton|2010|p=245}} Khí heli còn có ứng dụng trong các hệ thống lọc và điều áp, hoặc để phát hiện lỗ rò trong đường ống.{{sfn|Newton|2010|p=245}} Heli lỏng là vật liệu làm lạnh quan trọng và được dùng trong các thiết bị siêu dẫn.<ref name="PubChem"/>{{sfn|Newton|2010|p=245}} Ứng dụng lớn nhất của heli là tạo môi trường siêu dẫn và khoảng 40% tổng lượng heli tiêu thụ là cho mục đích này.{{sfn|"Bo" Sears|2015|p=12}} Việc tiếp xúc với heli không gây hại cho sức khỏe.{{sfn|Newton|2010|p=246}}

Con người phát hiện ra heli từ Mặt Trời trước khi biết đến sự tồn tại của nó trên Trái Đất nhờ một thiết bị là [[quang phổ kế]] đơn giản.{{sfn|"Bo" Sears|2015|p=31}} Trong lúc nghiên cứu [[nhật thực toàn phần]] vào năm 1868, nhà thiên văn người Pháp [[Pierre Janssen]] đã để ý đến một vạch vàng trong quang phổ Mặt Trời.<ref name="PubChem"/> [[Norman Lockyer]], nhà thiên văn người Anh, nhận thấy vạch này không thể được tạo ra bởi bất kỳ nguyên tố nào đã biết khi ấy.<ref name="PubChem"/> Giả thuyết được đưa ra là nó bắt nguồn từ một nguyên tố mới trên Mặt Trời.{{sfn|"Bo" Sears|2015|p=47}} Lockyer đặt tên nguyên tố là ''helium'', theo tên thần mặt trời Hy Lạp ''helios''.{{sfn|"Bo" Sears|2015|p=48}} Tiếp đó là công cuộc tìm kiếm heli trên Trái Đất và đến năm 1895 nhà hóa học người Scotland [[William Ramsay]] đã tìm ra heli trong một khoáng vật chứa urani gọi là [[cleveite]].{{sfn|Newton|2010|p=241}} Cùng thời gian hai nhà hóa học Thụy Điển [[Abraham Langlet]] và [[Per Teodor Cleve]] cũng độc lập làm điều tương tự.<ref name="PubChem"/>{{sfn|Newton|2010|p=241}} Sang đầu thế kỷ 20 [[Ernest Rutherford]] chỉ ra hạt alpha sinh ra từ phân rã urani hay thori chính là hạt nhân nguyên tử heli, lý giải nguồn gốc liên kết với quặng urani của heli trên Trái Đất.{{sfn|Newton|2010|p=241−242}}{{sfn|"Bo" Sears|2015|p=60−61}}

== Tham khảo ==
{{reflist}}

=== Sách ===
*{{cite book | last = Newton | first = David E. | date = 2010 | title = Chemical Elements | edition = 2 | publisher = Gale | isbn = 978-1-4144-7608-7}}
*{{cite book | last = Halka | first = Monica | last2 = Nordstrom | first2 = Brian | title = Halogens and Noble Gases | publisher = Facts on File | date = 2010 | isbn = 978-0-8160-7368-9}}
*{{cite book | last = "Bo" Sears | first = Wheeler M. | title = Helium: The Disappearing Element | publisher = Springer Cham | date = 2015 | url = https://doi.org/10.1007/978-3-319-15123-6 | isbn = 978-3-319-15122-9}}