헬륨(He)의 특징 및 이해

 

1. 원자 번호 및 질량

헬륨은 원자 번호 2를 갖고 있으며, 원자 질량은 약 4.0026 amu입니다.

 

2. 원소 종류

헬륨은 비금속 원소로서, 주기율표에서 18족에 속합니다. 헬륨은 희귀 기체에 속하며, 최외곽 전자가 두 개로 채워져 있습니다.

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3. 상태 및 무게

헬륨은 일반적으로 기체 상태로 존재하며, 무색, 무취, 무맛이다. 또한, 공기보다 가벼워서 공기 중에서 떠다니는 경향이 있습니다.

 

4. 노르웨이 원소

헬륨은 1868년에 프랑스의 과학자 피에르 앤드레 통빙과 프랑스의 기상학자 앙리 쇠레르에 의해 태양 스펙트럼에서 처음으로 발견되었습니다. 그리스 신화에서 태양을 나타내는 헬리오스에서 명명되었습니다.

 

5. 저온 물리학적 특성

헬륨은 낮은 온도에서 매우 특이한 물리학적 특성을 보입니다. 영하 온도에 이르면 헬륨은 초유체 상태로 변하며, 이는 저온 물리학 연구에 중요한 도구로 사용됩니다.

 

6. 원자 구조

헬륨은 원자가 하나의 전자 궤도에만 위치하게 되므로 전자 구성이 1s²입니다. 이는 안정한 상태를 나타냅니다.

 

7. 용도

헬륨은 주로 다양한 과학 및 산업 응용에서 사용됩니다. 풍선, 비행기, 우주 정밀 기기 및 의료 장비에서 사용되는 가스로 유명합니다. 또한, 납소와 함께 액체 헬륨은 매우 낮은 온도에서 초전도체 장치를 냉각하는 데에도 사용됩니다.

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8. 화염 속성

헬륨은 불을 지지하지 않기 때문에 안전한 가스로 간주됩니다. 이는 풍선에 사용되는 이유 중 하나이며, 헬륨을 사용한 풍선은 공기 중에서 불이 붙지 않습니다.

 

9. 근접 원소와 비교

헬륨은 주기율표에서 수소 다음에 위치하며, 수소와 마찬가지로 매우 가벼운 원소입니다. 그러나 헬륨은 안정된 이중 원자 분자를 형성하지 않으므로 수소와는 화학적으로 구별됩니다.

 

10. 자원 한정성

헬륨은 지구 대기에서 극히 제한된 양으로 발견되며, 미국의 헬륨 공급은 특히 텍사스주의 공기분리 공장에서 나오는 것이 큽니다. 헬륨은 지속 가능한 관리와 사용이 필요한 자원 중 하나입니다.

 

헬륨은 여러 분야에서 중요한 역할을 하며, 그 특이한 물리학적 특성으로 다양한 응용 분야에서 사용되고 있습니다.