Helium

Penemuan saintifik

Helium (Jawi: ‏هيليوم‎‎) adalah sejenis unsur kimia dengan simbol He dan nombor atom 2. Ia merupakan gas monoatom tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa, tidak beracun dan lengai yang terletak di tempat teratas dalam kumpulan gas adi (kumpulan 18) dalam jadual berkala. Helium mempunyai takat didih dan lebur yang terendah berbanding semua unsur lain serta wujud dalam bentuk gas kecuali dalam keadaan-keadaan ekstrem.

Helium adalah unsur kedua paling ringan dan kedua terbanyak di dalam alam semesta boleh cerap. Ia membentuk 24% daripada keseluruhan jisim unsur—12 kali ganda jisim kesemua unsur lain (kecuali hidrogen) digabungkan. Peratusan kelimpahan helium di alam semesta adalah sama dengan peratusannya di dalam Matahari dan planet Musytari. Ini disebabkan oleh tenaga pengikatan nuklear (setiap nukleon) helium-4 yang sangat tinggi berbanding dengan tenaga pengikatan nuklear bagi tiga unsur selepasnya. Tenaga pengikatan helium-4 ini juga menjelaskan kebiasaannya diperolehi daripada pelakuran nuklear dan pereputan radioaktif. Kebanyakan helium di alam semesta ialah helium-4, dan ia dipercayai telah dihasilkan sewaktu Letupan Besar. Kini, helium yang baharu dihasilkan oleh pelakuran hidrogen di dalam teras bintang-bintang.

Helium dinamakan bersempena nama dewa Matahari dalam kepercayaan orang Yunani, Helios. Ia telah dikesan buat pertama kali melalui penemuan satu garis spektrum kuning yang tidak diketahui di dalam cahaya matahari sewaktu gerhana matahari pada 1868 oleh seorang ahli falak Perancis, Jules Janssen. Janssen diberikan penghargaan kerana menemui helium bersama-sama dengan Norman Lockyer. Janssen telah memerhati sewaktu kejadian gerhana matahari pada 1868 itu, sementara Lockyer memerhatikan dari Britain. Lockyer merupakan orang pertama yang mencadangkan yang garis spektrum baru itu disebabkan oleh satu unsur baru, yang beliau kemudiannya namakan. Penemuan unsur itu secara rasmi telah dibuat pada tahun 1895 oleh dua ahli kimia Sweden, Per Teodor Cleve dan Nils Abraham Langlet; mereka menemui unsur itu muncul daripada sejenis bijih uranium bernama kleveit (cleveite). Pada 1903, simpanan helium yang besar telah ditemui di medan-medan gas asli di kawasan-kawasan Amerika Syarikat, yang sehingga hari ini menjadi pengeluar terbesar gas helium.

Helium digunakan dalam kriogenik (suku daripada jumlah pengeluaran digunakan dalam bidang ini, menjadikannya pengguna terbanyak helium), terutama sekali dalam penyejukan magnet pengalir lampau (superconducting magnets), dan kegunaan komersialnya yang utama adalah di dalam pengimbas MRI. Kegunaan industri helium yang lain sebagai gas pemberi tekanan dan penyingkiran, serta sebagai atmosfera pelindung untuk kimpalan arka dan di dalam proses-proses seperti penumbuhan kristal untuk menghasilkan wafer silikon, merangkumi separuh daripada penggunaan gas helium yang dihasilkan. Kegunaan kecil helium yang lebih diketahui ialah sebagai gas pengangkat di dalam belon dan kapal udara. Seperti mana gas-gas lain yang lebih ringan daripada udara, jika gas ini disedut sedikit, ia akan mengubah kedalaman suara manusia untuk seketika. Dalam kajian saintifik, perilaku dua fasa cecair helium-4 (helium I dan helium II) adalah penting kepada para pengkaji yang mengkaji tentang mekanik kuantum (lebih tepat lagi, ciri-ciri kebendaliran lampau) dan juga kepada mereka yang memerhatikan fenomena yang suhu hampir sifar mutlak sebabkan pada jirim, seperti keberaliran lampau.