* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

827 ГЕЛИЙ 828 вращается в твердое роговидное, тонкопористое тело — конденсационную или кристаллизационную струк­ туру к с е р о г е л я . Такие пористые тела (к ним относятся различные сорбенты, многие катализаторы и их носители) иногда наз. а э р о г е л я м и ; в них дисперсионной средой является газ (воздух). Группы типичных тиксотропных Г. образуют Г. мыл и мылообразных поверхностно-активных веществ. Они воз­ никают из соответствующих золей при повышении концентрации мыла или при понижении темп-ры. По аналогии с золями, Г. по характеру дисперсион­ ной среды делятся на гидрогели, алкогели, бензогели и т. д. Силы, связывающие частицы дисперсной фазы в структуре Г. при достаточной рыхлости структуры, ее малой прочности, могут вызывать постепенное уплотнение Г., что приводит к выделению жидкости из пор Г., уменьшающегося в объеме (см. Синерезис). Этот процесс и выражается в т. наз. «старении» Г. — длительном изменении их свойств со временем. Об­ ратный процесс перехода Г. в золь под действием физико-химич. факторов наз. пептизацией. Г. часто отождествляют со студнями высокомоле­ кулярных соединений. Однако, в отличие от Г. (двухфазных структурированных дисперсных систем), студни являются однофазными системами — доста­ точно концентрированными истинными р-рами поли­ меров. Они характеризуются развитием пространст­ венной сетки, образованной взаимодействием макро­ молекул (как, напр., в процессах вулканизации), а в ряде случаев связанной с пространственной поли­ меризацией (как в студнях кремнекислоты в воде). Студни, в к-рых макромолекулы связаны в пространст­ венную сетку слабыми силами, аналогичны Г. по своим механич. свойствам, обладают тиксотропией и повышенной эластичностью из-за гибкости макро­ молекул. Высокопрочные студни, структура к-рых обусловлена химич. связями, возникшими в резуль­ тате пространственной полимеризации (т. наз. K O H J денсационная&структура, в отличие от коагуляционной структуры), разрушаются внешними силами необра­ тимо, Т. е. лишены Т И К С О Т р О П И И . Я . А . Ребиндер. ГЕЛИЙ (Helium) Не — химич. элемент нулевой гр. периодич. системы Менделеева, п. н. 2, ат. вес 4,003. В обычных условиях Г. — одноатомный хи­ мически инертный газ без цвета и запаха. Г. открыт в 1868 Ж. Жансеном и Н. Локьером, обнаружившими в солнечном спектре желтую линию, не отвечавшую ни одному из известных тогда эле­ ментов; назван от греч. т)Аюс — Солнце. В 1895 У. Рамзай выделил из минерала клевеита газ, в спектре к-рого нашел желтую линию Г. Одновременно Г. Кайзер, также пользуясь спектральным методом, показал присутствие Г. в атмосфере. Г. относится к числу наиболее распространенных химич. элементов космоса: на 10* атомов Si во все­ ленной приходится 3,5 • 10 атомов Г. Спектральный анализ показывает присутствие Г. в атмосфере Солнца и звезд. Г. обнаружен также в метеоритах. В воз­ духе содержится 0,0005% Г. по объему, в нек-рых природных газах — до 10%. Г. входит в состав различных минералов. Природный Г. состоит из стабильных изотопов Не и Н е ; их относительное содержание непостоянно и зависит от источника получения Г., однако в смеси всегда преобладает Н е . Содержание Н е в смеси, полученной из воздуха, равно 1,2 • 10~ %, из природ­ ного газа (0,2—120) -10~ %, из радиоактивных ми­ нералов 0,2 • 10~ %, из метеоритов 17—31,5%. При альфа-распаде радиоактивных элементов образуется и накапливается в минералах, содержащих эти эле­ менты, изотоп Н е (1 г урана в равновесии с продук­ тами распада дает 1,1 • 10~ см Г. в год). По соотно­ 7 4 3 4 3 7 7 7 4 7 9 шению количеств Г. и материнского вещества в мине­ рале возможно определение абс. возраста последнего (так наз. гелиевый метод), причем для определения пригодны лишь нек-рые минералы с особо плотной кристаллич. структурой (хлопинит, самарскит, эшинит, магнетит, колумбит и др.), способные удержи­ вать радиогенный Г. (см. Возраст геологический аб­ солютный). К накоплению ядер Н е во Вселенной приводит основная термоядерная реакция, служащая источником солнечной и звездной энергии: 4 Н = = Н е + 2 р ~ + 2v. Изотоп Н е также образуется в нек-рых ядерных реакциях, напр. D + D = Н е + л , В земной атмосфере Н е постоянно образуется под действием космич. радиации: N + n - ^ C + Т; Т - ^ — + Н е . Известен один искусственно радиоактив­ ный изотоп Не ((^-активен, T = 0,8 сек), полу­ чаемый обычно при бомбардировке Be нейтронами. Ядра Не , Н е и Н е состоят из двух протонов и 1, 2 и 4 нейтронов соответственно. Атомные массы перечисленных изотопов равны: 3,0169807; 4,0038761; 6,020838 (при условии, что масса нейтрального атома О равна 16,000000). В отличие от Н е с четным спином, ядро атома Н е обладает спином / и маг­ нитным моментом 1,07 • 10~ CGSM. Ядра Н е , или альфа-частицы, чрезвычайно устойчивы (энергия связи нуклонов 28,2937 Мэв); они широко исполь­ зуются в различных ядерных реакциях. Атом Г. состоит из ядра и двух электронов. Радиус атома Г., определенный различными методами, равен (в А): 0,98 (по вязкости); 1,33 (по ур-нию Ван-дерВаальса); 0,85 (из опытов по столкновению с электро­ нами). Энергия ионизации Г. больше, чем у любого др. элемента и составляет 24,58 эв для отрыва первого электрона (Не—>-Не ) и 54,4 эв— для второго (Не — —>-Не ). Г. дает два дуговых спектра, отвечающих двум разным состояниям — ортогелию и парагелию, энер­ гии к-рых в основных состояниях отличаются на 19,77 эв. Спектр, представляющий собой серию оди­ ночных линий, относится к парагелию. Ортогелий дает спектр, состоящий из дублетов. При обычных условиях лишь небольшая доля Г. относится к ортосостоянию. Кроме того, Г. дает искровой спектр, от­ вечающий ионам Н е . Газообразный гелий. Ф и з и ч . с в о й с т в а Н е . 1 л Н е при 0° и 760 мм рт. ст. вееит 0,178467 г. Удельная теплоемкость при постоянном давлении (кал/г-град): при 18° С 1,260, C /C 1,660; при —180° С 1,24, C /C 1,673. Теплопроводность 343, 10" 4 1 4 3 3 3 1 4 1 2 3 6 i/g 9 3 4 6 16 4 3 1 2 23 4 + + 2+ + 4 4 р p v в р p v кал/см-град^сек. Вязкость (мкпуаз) 189,4 (0°С) и 10,5 (4,2°К). В 1 объеме воды при 18,2° растворяется 0,0073 объема Н е , приведенного к 0°. Диэлектрич. проницаемость 1,000074 (0° и 760 мм рт. ст.). Н е слабо диамагнитен, и — —0,78 • 10~ . Пока­ затель преломления для желтой D-линии натрия n = 1,000034. Физич. свойства Н е довольно близки к Н е . При 3,2°К вязкость Не 12 мкпуаз, тепло­ проводность 3 • 10~ кал/град-см-сек. Характерна вы­ сокая проникающая способность газообразного Г. по отношению к стеклам и органич. пленкам. Жидкий гелий — легкая бесцветная прозрачная жидкость. О физич. свойствах жидкого Г. см. ниже. Г е л и й I и г е л и й П. При темп-ре 2,172°К (т. н. Х-точка) в жидком Н е , находящемся под дав­ лением насыщенных паров (37,80 мм рт. ст.), про­ исходит фазовый переход 2-го рода (рис. 1); выше этой темп-ры Г. наз. Г. I , ниже е е — Г. П . Темп-ра перехода 7 смещается в сторону более низких темп-р при увеличении давления. Характер фазового пере­ хода выясняется по наличию аномалии теплоемкости в !Гх, по температурной зависимости плотности с ха­ рактерным изломом в 7 и по другим явлениям, ти4 4 10 о б ъ е ш ь D 3 4 3 5 4