How big is Heliuma atomo?

Heliuma atomo havas du elektronojn ĉirkaŭ kerno de du protonoj kaj, preskaŭ ĉiam, du neŭtronoj. Ĝi estas mezurata same kiel la hidrogena atomo en la esplorilo, kiel la duobla distanco, ĉe kiu ĝiaj elektronoj plej probable troviĝas. Laŭ tio ĝia diametro estas ĉirkaŭ 0,06 nanometroj, tio estas 62 pikometroj. Pikometro estas bilionono de metro.

Grando

Atomo ne havas rigidan formon aŭ grandon. Ĝiaj elektronoj formas nubon ĉirkaŭ la kerno sen akra ekstera limo, do ekzistas pluraj manieroj difini la grandon de atomo, kaj ĉiu donas alian nombron. La nombro ĉi tie venas de kalkuloj pri tio, kie la elektronoj plej probable troviĝas.

Laŭ tiu mezuro la elektronoj de heliumo plej probable troviĝas ĉirkaŭ 31 pikometrojn for de la kerno, do la atomo estas ĉirkaŭ 62 pikometrojn larĝa. Tio igas la heliuman atomon pli malgranda ol la hidrogena, kvankam la heliuma atomo havas duoble tiom da elektronoj. Ĝia kerno havas du protonojn anstataŭ unu, kaj ilia pli forta tiro tiras la elektronojn pli proksimen.

Kemiistoj ankaŭ mezuras, kiom proksime du apartaj atomoj povas alproksimiĝi, antaŭ ol ili repuŝas unu la alian. Tiu mezuro, la radiuso de van der Waals, donas al heliuma atomo diametron de ĉirkaŭ 280 pikometroj.

Komparoj de grando

Hidrogena atomo, kies diametro laŭ la sama mezuro estas 106 pikometroj, estas ĉirkaŭ 1,7 fojojn pli larĝa ol heliuma atomo.
Heliuma atomo estas ĉirkaŭ 18 000 fojojn pli larĝa ol ĝia kerno, kiu havas diametron de ĉirkaŭ 3,4 femtometroj. Femtometro estas milionono de nanometro.
Se heliuma atomo pligrandiĝus ĝis la longo de kampo de usona piedpilkado, kiu estas 110 metrojn longa, inkluzive de la finzonoj, la kerno de la atomo havus diametron de ĉirkaŭ 6 milimetroj.
Ĉirkaŭ 1,3–1,6 milionoj da heliumaj atomoj, vicigitaj unu apud alia, atingus la dikecon de homa haro.
Ĉirkaŭ 60 ondolongoj de gamaradioj de 1 pikometro, vicigitaj laŭlonge unu post alia, atingus la larĝon de heliuma atomo.

Malkovrita en la Suno

Heliumo estis trovita en la Suno antaŭ ol sur la Tero. Ĉiu elemento elsendas lumon en ŝablono de akraj koloraj linioj, nomata ĝia spektro, kiu funkcias kiel fingrospuro. En 1868 la astronomoj Pierre Janssen kaj Joseph Norman Lockyer ĉiu aparte vidis en la spektro de la Suno flavan linion, kiu kongruis kun neniu konata elemento. Lockyer nomis la novan elementon laŭ Helios, la greka vorto por la Suno.

En 1895 la kemiisto William Ramsay trovis heliumon sur la Tero, en gaso, kiu liberiĝis, kiam oni dissolvis uranian mineralon en acido. La svedaj kemiistoj Per Teodor Cleve kaj Nils Abraham Langlet, kiuj laboris en Upsalo, trovis ĝin sendepende la saman jaron.

De kie venas heliumo

Heliumo estas la dua plej abunda elemento en la universo, post hidrogeno, kaj konsistigas ĉirkaŭ kvaronon de la maso de la Suno. Sur la Tero ĝi formiĝas, kiam uranio kaj torio disfalas. Tiuj elementoj elĵetas alfa-partiklojn, el kiuj ĉiu estas heliuma kerno. Kiam tia kerno kaptas du elektronojn, ĝi fariĝas heliuma atomo.

Parto de tiu heliumo restas kaptita subtere, kaj oni ĉerpas ĝin el tergaso, kiu povas enhavi ĝis 7 % da heliumo. Heliumo, kiu fuĝas en la aeron, estas sufiĉe malpeza por tute forlasi la Teron kaj drivi en la spacon. Likva heliumo bolas je −269 gradoj Celsius, la plej malalta bolpunkto de iu ajn substanco, tial oni uzas ĝin por malvarmigi la magnetojn en la plej multaj hospitalaj skaniloj de magneta resonanca bildigo (MRI).