اسمیتسونین چگونه هلیوم دارد؟

هلیوم دومین عنصر فراوان در جهان است ، اما همچنین زودگذر است و بنابراین حفظ آن دشوار است. در سال 1868 به عنوان یک خط زرد در طیف تاج خورشیدی کشف شد و به نام هلیوس ، خدای خورشید یونانی نامگذاری شد. ویلیام هیلبراند ، شیمیدان ارشد در سازمان زمین شناسی ایالات متحده ، گاز را از سنگ حامل اورانیوم موسوم به تهمت استخراج کرد ، اما قبل از اینکه متوجه شود در دست او است ، توجه خود را به جاهای دیگر معطوف کرد. ویلیام رمزی ، استاد شیمی در دانشگاه کالج لندن ، گزارش هیلبراند را در سال 1895 خواند ، از یک فروشگاه محلی تهمت خرید ، آن را با اسید درمان کرد ، گاز استخراج کرد ، طیف آن را دید و متوجه شد که هلیوم در دست دارد. رمزی – که قبلاً آرگون را کشف کرده است و بعداً سه گاز دیگر نیز کشف خواهد کرد – به زودی با افتخار ، از جمله جایزه نوبل شیمی ، باران خواهد شد.

بسیاری از عناصری که رمزی پیدا کرد بی اثر بودند و بنابراین علاقه علمی کمی ارائه می دادند. این وضعیت در سال 1902 هنگامی تغییر کرد که فردریک سودی و ارنست رادرفورد ، در دانشگاه مک گیل مونترال ، شاهد تبدیل خود به خود توریم به آرگون بودند. سودی با یادآوری اهداف کیمیاگران قدیم ، این رویداد را تغییر شکل نامید. در آوریل 1903 ، که اکنون با رمزی در لندن کار می کند ، سودی شاهد تبدیل رادیوم به هلیوم بود. این رویداد که به پوسیدگی رادیواکتیو نیز معروف است ، حس شیمیایی فصل بود. از همه مهمتر ، این یک عامل مهم اتصال ذرات آلفا و اتم های هلیوم و گامی کلیدی در توسعه انرژی هسته ای خواهد بود.

در مقیاس جهانی تر ، رمزی متوجه شد که با تبدیل ، هلیوم را می توان در آزمایشگاه ایجاد کرد – و سپس با بودجه در دسترس کالج ها و شیمی دانان قرار گرفت. تا ژانویه 1904 ، توماس تریر ، صاحب یک شرکت شیمیایی در شرق لندن ، 100 سانتیمتر مکعب نمونه هلیوم و آرگون ارائه می داد که هر کدام در یک جعبه محکم بسته بندی شده بودند و هر کدام تنها یک گینه هزینه داشتند. نمونه هلیوم اسمیتسونین نشان داده شده در بالا ، که از دانشگاه کلمبیا در نیویورک آمده است ، از این نوع است. ما می دانیم که رمزی دو بار در سال 1904 کلمبیا را ملاقات کرد – یکبار برای جلسه انجمن صنایع شیمیایی و یک بار برای درجه افتخاری – و ما گمان می کنیم که وی در یکی از این مناسبتها این نمونه را به میزبانان خود داده است. بین این دو بازدید از دانشگاه کلمبیا ، رمزی از نمایشگاه خرید لوئیزیانا در سنت لوئیس دیدن کرد. در آنجا او جایزه بزرگی برای لوله های خلاء پر از هلیوم ، نئون ، آرگون ، کریپتون و زنون دریافت کرد.

در حالی که رمزی و تریر مقادیر کمی هلیوم را در لوله های شیشه ای بسته بندی کردند ، شیمی دانان دیگر مقدار قابل توجهی هلیوم را در گاز جت کانزاس پیدا کردند. ایالات متحده با دارا بودن منابع طبیعی وسیع و به راحتی قابل بهره برداری ، تبدیل به برترین تولید کننده هلیوم در جهان شده است. بخش اعظمی از آن به بالن ها و دیسک های نظامی و دیگر هواپیماهای سبک تر از هوا اختصاص یافت. امروزه هلیوم به عنوان یک خنک کننده برای اهداف علمی و پزشکی – و برای بادکنک های مهمانی مهم است.