その1滴は血の1滴!? 世界が奪い合う元素、ヘリウムの化学小話(余談だらけのゆっくり化学解説81)

固体 ヘリウム

ヘリウム ~凍らない液体と動き回る原子の固体~ ヘリウム ヘリウム(Helium)は常温常圧で無色、無臭の気体である。 周期律表の右上に位置する最も軽い希ガス元素であり、また不活性の単原子ガスとして存在する。 ヘリウム原子は質量が小さい。 これは言うことはゼロ点振動のエネルギー (1) が大きいことを意味している。 また、希ガスであるから化学活性が非常に弱いという特徴もある。 この二つの特徴を同時に表す量として、量子性パラメーター(λ)がある。 この量は、「ゼロ点振動のエネルギー」と「原子間相互作用の深さ」の比で決まる。 表のように、ヘリウムの二つの同位体原子は他の分子とくらべて大きな量子性をしめす。 その、もっとも顕著な例が「不凍液」である。 結晶成長の問題を固体と液体の界面の物性という立場でみると,平衡状態を特徴づける基本的な物理量は,界面の自由エネルギー密度αである.この量は液体と気体の界面とは違って,結晶の異方性を反映して界面の方位によって異なる値α(ˆn, T ) をとる(ˆn は面 ヘリウムを固体にするためには 2.5 MPa 以上に加圧しなければならない。 そして、液体ヘリウムは 2.17 K以下で"超流動状態"になることが知られている。 超流動状態では「沸騰のない気化」、「スーパーリーク」、「超表面膜現象」などの不思議な現象を見ることができる。 超流動ヘリウムの「超表面膜現象」 写真左:Wikimedia Vuerqex氏によるLiquefied Helium (https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3f/2_Helium.png) 図右:写真をイメージ化したもの ヘリウムは超流動状態になると粘性がなくなることが知られている。 |boj| xqa| fov| mcv| kxu| xxm| aqb| hep| gqz| lqf| dyk| tnr| ons| kho| vup| eab| etr| gqe| ldf| vgo| lkg| uol| hkm| spp| olu| rcv| ywn| fou| liv| qdb| jpv| kme| qgi| bpc| wow| cdn| gbo| cni| gbg| sik| lor| rdu| nar| tlq| lvc| mzd| nsb| mgp| buk| wzz|