30 curiosità su Elio: l'elemento chimico

Qual è il numero atomico dell'elio?

Il simbolo chimico è He: nella tavola periodica è il secondo e ultimo elemento del primo periodo, subito dopo l'idrogeno.

Di che cosa era dio la divinità greca da cui prende il nome l'elio?

A proporre il nome fu il chimico Edward Frankland, che confermò la scoperta del nuovo elemento e volle che ricordasse Helios.

Come diventa la voce di chi inala una piccola quantità di elio?

Il gas innalza la frequenza di risonanza della laringe, perché il suono vi si propaga molto più in fretta che nell'aria.

Di quale famiglia di elementi l'elio è considerato il capostipite?

Dal neon in poi gli altri membri della famiglia hanno una configurazione elettronica di ottetto, anch'essa molto stabile.

Quale rischio comporta un ambiente saturo di elio, benché questo gas non sia tossico?

Un ambiente pieno di elio è al tempo stesso povero di ossigeno: il pericolo vale per qualunque gas, tossico o meno.

Quale vantaggio ha l'elio sull'idrogeno come gas di sollevamento per i dirigibili?

L'idrogeno è più leggero, dà una spinta maggiore e attraversa meno le membrane; l'elio però è anche un gas ritardante di fiamma.

A quale personaggio dei fumetti deve il nome l'effetto dell'elio sulla voce dei subacquei?

È un effetto indesiderato delle miscele respirate in profondità: rende difficili da capire le comunicazioni con gli operatori subacquei.

Per quale esame diagnostico servono magneti superconduttori raffreddati con elio liquido?

Lo stesso impiego vale, più in generale, per la spettroscopia RMN usata nei laboratori: è l'applicazione principale dell'elio.

Luigi Palmieri annunciò nel 1881 l'elio terrestre studiando un prodotto di quale vulcano?

Palmieri citò la riga spettrale D3, ma non portò subito prove: esperimenti successivi mostrarono che non poteva aver trovato l'elio in quel modo.

Come sottoprodotto di quale risorsa si estrae l'elio concentrato sotto le Grandi Pianure?

Lo si capì analizzando ciò che era uscito da una trivellazione petrolifera del 1903: una piccola parte del campione era elio.

In quali corpi celesti si sono formati, dopo il Big Bang, gli elementi più pesanti dell'elio?

Devono essere abbastanza calde da fondere i nuclei di elio: da lì viene anche il carbonio necessario alla vita.

Quale Paese ha prodotto per molti anni più del 90% dell'elio commerciale del mondo?

Il resto proveniva da impianti in Canada, Polonia, Russia e altri Paesi.

Quale quota circa della massa degli elementi dell'universo osservabile è costituita da elio?

È più di 12 volte la massa di tutti gli elementi più pesanti messi insieme; soltanto l'idrogeno è più abbondante.

Quale processo naturale ha creato la maggior parte dell'elio oggi presente sulla Terra?

I responsabili sono soprattutto torio e uranio: le particelle alfa che questi elementi pesanti emettono sono nuclei di elio-4.

Quale disturbo dei subacquei, causato dall'azoto, si attenua con miscele a base di elio?

Miscele come trimix, heliar o heliox si usano nelle immersioni a grande profondità, dove gli effetti del disturbo peggiorano.

Quale gas ha sulla voce l'effetto opposto a quello dell'elio?

Conta il peso molecolare: anche lo xeno, molto più pesante dell'aria, agisce allo stesso modo.

Quale gas più economico viene sostituito dall'elio per saldare rame e alluminio?

Rame e alluminio hanno un'elevata conducibilità termica; nella saldatura ad arco l'elio protegge il metallo dall'aria e dall'azoto.

Chi isolò per la prima volta l'elio sulla Terra nel 1895?

Lo ricavò dalla cleveite, un minerale di uranio; all'incirca nello stesso periodo ci riuscirono in modo indipendente gli svedesi Langlet e Cleve.

Quale quota della massa nucleare dell'universo va agli elementi diversi da idrogeno ed elio?

Eppure proprio su questi elementi sono basati i pianeti solidi come la Terra.

In quali strumenti l'elio riduce le distorsioni dovute agli sbalzi di temperatura tra le lenti?

Il merito è del suo indice di rifrazione estremamente basso; il metodo serve soprattutto dove un tubo sotto vuoto sarebbe troppo pesante.

Che cosa accade all'elio II superfluido lasciato in un vaso aperto?

Le superfici a contatto si ricoprono di una pellicola spessa da 50 a 100 atomi, lungo la quale il liquido scorre senza attrito.

Quale fisico dimostrò nel 1907 con Thomas Royds che le particelle alfa sono nuclei di elio?

L'anno seguente arrivò un altro traguardo: la produzione del primo elio liquido.

In quale Paese si trova Ras Laffan, sede di un impianto per l'elio costruito nel 2004–2006?

Nello stesso periodo ne sorse un altro a Skikda, in Algeria, Paese che divenne rapidamente il secondo produttore di elio.

In quale stato americano una trivellazione petrolifera del 1903 produsse un geyser gassoso?

Il getto era fatto per il 72% di azoto e per il 15% di metano; Cady e McFarland scoprirono poi che l'1,84% del campione era elio.

A quale classe di particelle appartiene il nucleo di elio-4, che ha spin nucleare 0?

Lo spin 0 è un numero intero; l'elio-3, che ha spin 1/2, rientra invece nella classe opposta.

In quale anno Willem Hendrik Keesom riuscì per primo a solidificare l'elio?

L'impresa richiede ben più del freddo: l'elio può solidificare solo se sottoposto ad alte pressioni.

Come sono chiamati i composti, particolarmente instabili, dell'elio?

Pur essendo il più inerte degli elementi, sotto scariche elettriche o bombardamento di elettroni l'elio si combina con tungsteno, iodio, fluoro, zolfo e fosforo.

Quale fisico scoprì nel 1939 l'isotopo elio-3 insieme a Robert Cornog?

Il nucleo di questo isotopo ha due protoni e un solo neutrone; nell'atmosfera terrestre è presente soltanto in tracce.

Di quante volte circa la conducibilità termica dell'elio II supera quella del rame?

Nessun'altra sostanza conduce il calore altrettanto bene; l'elio II ha inoltre una viscosità molto bassa.

Quale carica nucleare effettiva, in unità e, avverte ciascun elettrone dell'atomo di elio?

Il valore è inferiore a 2 perché ogni elettrone scherma in parte il nucleo all'altro.