氦簡寫為He，是一種無色，無臭，無味，的惰性單原子氣體。同時，在元素周期表上，它也是稀有氣體的個元素。沸點為所有元素中最低的。繼氫原子之后，氦是可觀宇宙中第二輕且含量第二高的元素，在全宇宙的質(zhì)量中大約占了24%，是其他較重雙原子分子的12倍。它的總含量和太陽或木星內(nèi)的比例十分相似。這是因為和接下來三個元素比較起來，氦-4有非常高的核結(jié)合能（每個核子中）。而它的高結(jié)合能也能解釋為何它是核聚變與核衰變的產(chǎn)物。氦-4是宇宙中氦最主要的同位素，最廣泛的來源形成于大爆炸時期。而新的氦形成于恒星內(nèi)部的核聚變反應(yīng)。

發(fā)現(xiàn)歷史

氦是以希臘神話中泰坦族的太陽神-赫利奧斯命名。氦的首次發(fā)現(xiàn)是由喬治斯·雷頁特、C. T. 海格上尉[3]、諾曼·R·波格森和約翰·赫歇爾中尉在1868年的日全食觀測到一條未知的黃色光譜，后來被法國的天文學(xué)家侏爾斯·詹森證實有這條光譜，同時約瑟夫·諾曼·洛克耶也獨力在英國發(fā)現(xiàn)一樣的結(jié)果。人們認為發(fā)現(xiàn)氦是侏爾斯·詹森和約瑟夫·諾曼·洛克耶的功勞。而洛克耶也是個提出這條光譜是來自一種新的元素，并命名此元素。而正式的發(fā)現(xiàn)則是在1895年由瑞典的兩位化學(xué)家皮·特奧多爾·克利夫和尼爾斯·朗勒特從瀝青鈾礦中分離出氦。在1903年，在美國發(fā)現(xiàn)大存量的天然氦氣井，直到現(xiàn)在依舊為氦氣的供應(yīng)商。

而液態(tài)氦則用于低溫（單用氦的宗，占了四分之一），特別是在超導(dǎo)磁體的冷卻中，主要的商業(yè)應(yīng)用是在MRI掃描儀中。 在工業(yè)上，氦氣有許多用途。例如：作為加壓和吹掃氣體、電弧焊接時的保護氣體、及參與制造晶體的化學(xué)反應(yīng)過程(如制造硅晶圓時，氦氣占所產(chǎn)生氣體的一半)。日常生活中的小用途則是作為氣球或飛艇上升所需的氣體。與密度和空氣密度不同的任何氣體一樣，吸入少量氦氣會暫時改變?nèi)寺暤囊粽{(diào)。在科研方面，氦(4He)兩個流體相(He I & He II)的表現(xiàn)性，對于科學(xué)家在研究量子力學(xué)(特別是超流動性的性質(zhì))及觀察如超導(dǎo)電性（產(chǎn)于近乎絕對零度）的現(xiàn)象是很重要的。

在地球上，它在大氣中的濃度為5.2 ppm，較為稀少。今天陸地上大多數(shù)存在的為氦是由重放射性元素（例如釷和鈾的天然放射性衰變）產(chǎn)生的，這種衰變會發(fā)射出由氦-4核組成的α粒子。該放射性氦被天然氣捕獲，其體積濃度可高達7％，而后再經(jīng)過分餾的低溫分離過程，以進行商業(yè)提取。先前，地球上的氦為不可再生資源，因為一旦釋放到大氣中，它很容易逃逸到太空，人們認為這種情況將會使氦日益短缺。然而，近來的研究指出，透過輻射衰變生成于地球深層的氦氣，在某些情況下透過火山運動被釋放，使得大氣中能被收集的氦氣量比預(yù)期的更多.

分布

氦存在于整個宇宙中，按質(zhì)量計占23%。但在自然界中主要存在于天然氣或放射性礦石中。在地球大氣層中，氦的濃度十分低，只有體積比百萬分之5.2。在地球上的放射性礦物中所含的氦是α衰變的產(chǎn)物。氦在某些天然氣中含有在經(jīng)濟上值得提取的量，最高可以含有7%，在美國的天然氣中氦大約有1%。在地表的空氣中每立方米含有4.6立方厘米的氦，大約占整個體積的0.0005%，密度只有空氣的7.2分之一，是除了氫以外密度最小的氣體。

性質(zhì)

氦氣是所有氣體中最難液化的，沸點僅為4.22K，這源于氦極低的極性。同時，氦是唯一不能在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下固化的物質(zhì)，也沒有固-液-氣三相點?；陬愃频脑?，氦在水中的溶解度也極小，20°C時每升水中僅能溶解8.61毫升。

液氦在溫度降至2.178 K（−271 ℃）時，性質(zhì)會發(fā)生突變，粘度極小，能形成只有幾個原子厚度的薄膜，發(fā)生無粘度流動，成為一種超流體，稱為氦(II)，正常的液氦稱作氦(I)。這種氦(II)的表面張力很小，能沿容器壁向上流動，直到兩邊液面等高。此時的氦熱傳導(dǎo)性為銅的800倍，成為導(dǎo)熱性能極佳的熱導(dǎo)體。其比熱容、壓縮性等都是反常的。液氦的另一重要性質(zhì)是能穿透許多常見材料，如PVC、橡膠與大部分玻璃，所以玻璃杜瓦瓶無法用于液氦的操作。

氦的化學(xué)性質(zhì)非常不活潑，一般狀態(tài)下不會和其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，但目前已獲得在高于113GPa壓力下熱力學(xué)穩(wěn)定的Na2He，并且可能存在15GPa條件下結(jié)構(gòu)類似的Na2HeO。

制備

天然氣分離法：工業(yè)上，主要以含有氦的天然氣為原料，反復(fù)進行液化分餾，然后利用活性炭進行吸附提純，得到純氦。

合成氨法：在合成氨中，從尾氣經(jīng)分離提純可得氦。

空氣分餾法：從液態(tài)空氣中用分餾法從氖氦混合氣中提出。

鈾礦石法：將含氦的鈾礦石經(jīng)過焙燒，分離出氣體，再經(jīng)過化學(xué)方法，除去水蒸氣、氫氣和二氧化碳等雜質(zhì)提純出氦。

用途

由于氦很輕，而且不易燃，因此它可用于填充飛船、氣球、溫度計、電子管、潛水服等。也可用于原子反應(yīng)堆和加速器、激光器、冶煉和焊接時的保護氣體，還可用來填充燈泡和霓虹燈管，也用來制造泡沫塑料。

由于氦在血液中的溶解度很低，因此可以加到氧氣中防止減壓病，作為潛水員的呼吸用氣體，或用于治療氣喘和窒息。

液體氦的溫度（-268.93 °C）接近絕對零度（-273.15℃），因此它在超導(dǎo)研究中用作超流體，制造超導(dǎo)材料。液態(tài)氦還常用做冷卻劑和制冷劑。在醫(yī)學(xué)中，用于氬氦刀以治療癌癥。

它還可以用作人造大氣層和鐳射媒體的組成部分。

由于化學(xué)性質(zhì)極其穩(wěn)定，一般不與其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，氦氣也用于防腐，毛澤東水晶棺內(nèi)的氣體即為氦氣。