Generato in italiano con l'IA a partire dal nostro quiz inglese; le fonti rimandano a Wikipedia in italiano.
L'elio è il secondo elemento della tavola periodica: un gas incolore, inodore e inerte, il più leggero e abbondante dell'universo dopo l'idrogeno, eppure relativamente raro sulla Terra. Questo quiz ne ripercorre la storia, dalla scoperta nello spettro della luce solare al primo elio liquido, e le proprietà più sorprendenti, come la superfluidità a pochi kelvin. Non mancano gli usi pratici: magneti superconduttori, saldatura, immersioni profonde, razzi e dirigibili.
Tutte le 30 domande con risposte e spiegazioni. Gioca al quiz
Q 01Qual è il numero atomico dell'elio?
2
Il simbolo chimico è He: nella tavola periodica è il secondo e ultimo elemento del primo periodo, subito dopo l'idrogeno.
Q 02Di che cosa era dio la divinità greca da cui prende il nome l'elio?
Sole
A proporre il nome fu il chimico Edward Frankland, che confermò la scoperta del nuovo elemento e volle che ricordasse Helios.
Q 03Come diventa la voce di chi inala una piccola quantità di elio?
Acuta e stridula
Il gas innalza la frequenza di risonanza della laringe, perché il suono vi si propaga molto più in fretta che nell'aria.
Q 04Di quale famiglia di elementi l'elio è considerato il capostipite?
Gas nobili
Dal neon in poi gli altri membri della famiglia hanno una configurazione elettronica di ottetto, anch'essa molto stabile.
Q 05Quale rischio comporta un ambiente saturo di elio, benché questo gas non sia tossico?
Asfissia
Un ambiente pieno di elio è al tempo stesso povero di ossigeno: il pericolo vale per qualunque gas, tossico o meno.
Q 06Quale vantaggio ha l'elio sull'idrogeno come gas di sollevamento per i dirigibili?
Non è infiammabile
L'idrogeno è più leggero, dà una spinta maggiore e attraversa meno le membrane; l'elio però è anche un gas ritardante di fiamma.
Q 07A quale personaggio dei fumetti deve il nome l'effetto dell'elio sulla voce dei subacquei?
Paperino
È un effetto indesiderato delle miscele respirate in profondità: rende difficili da capire le comunicazioni con gli operatori subacquei.
Q 08Per quale esame diagnostico servono magneti superconduttori raffreddati con elio liquido?
Risonanza magnetica
Lo stesso impiego vale, più in generale, per la spettroscopia RMN usata nei laboratori: è l'applicazione principale dell'elio.
Q 09Luigi Palmieri annunciò nel 1881 l'elio terrestre studiando un prodotto di quale vulcano?
Vesuvio
Palmieri citò la riga spettrale D3, ma non portò subito prove: esperimenti successivi mostrarono che non poteva aver trovato l'elio in quel modo.
Q 10Come sottoprodotto di quale risorsa si estrae l'elio concentrato sotto le Grandi Pianure?
Gas naturale
Lo si capì analizzando ciò che era uscito da una trivellazione petrolifera del 1903: una piccola parte del campione era elio.
Q 11In quali corpi celesti si sono formati, dopo il Big Bang, gli elementi più pesanti dell'elio?
Stelle
Devono essere abbastanza calde da fondere i nuclei di elio: da lì viene anche il carbonio necessario alla vita.
Q 12Quale Paese ha prodotto per molti anni più del 90% dell'elio commerciale del mondo?
Stati Uniti
Il resto proveniva da impianti in Canada, Polonia, Russia e altri Paesi.
Q 13Quale quota circa della massa degli elementi dell'universo osservabile è costituita da elio?
24%
È più di 12 volte la massa di tutti gli elementi più pesanti messi insieme; soltanto l'idrogeno è più abbondante.
Q 21Che cosa accade all'elio II superfluido lasciato in un vaso aperto?
Ne fluisce fuori
Le superfici a contatto si ricoprono di una pellicola spessa da 50 a 100 atomi, lungo la quale il liquido scorre senza attrito.
Q 22Quale fisico dimostrò nel 1907 con Thomas Royds che le particelle alfa sono nuclei di elio?
Ernest Rutherford
L'anno seguente arrivò un altro traguardo: la produzione del primo elio liquido.
Q 23In quale Paese si trova Ras Laffan, sede di un impianto per l'elio costruito nel 2004–2006?
Qatar
Nello stesso periodo ne sorse un altro a Skikda, in Algeria, Paese che divenne rapidamente il secondo produttore di elio.
Q 14Quale processo naturale ha creato la maggior parte dell'elio oggi presente sulla Terra?
Decadimento radioattivo
I responsabili sono soprattutto torio e uranio: le particelle alfa che questi elementi pesanti emettono sono nuclei di elio-4.
Q 15Quale disturbo dei subacquei, causato dall'azoto, si attenua con miscele a base di elio?
Narcosi
Miscele come trimix, heliar o heliox si usano nelle immersioni a grande profondità, dove gli effetti del disturbo peggiorano.
Q 16Quale gas ha sulla voce l'effetto opposto a quello dell'elio?
Esafluoruro di zolfo
Conta il peso molecolare: anche lo xeno, molto più pesante dell'aria, agisce allo stesso modo.
Q 17Quale gas più economico viene sostituito dall'elio per saldare rame e alluminio?
Argon
Rame e alluminio hanno un'elevata conducibilità termica; nella saldatura ad arco l'elio protegge il metallo dall'aria e dall'azoto.
Q 18Chi isolò per la prima volta l'elio sulla Terra nel 1895?
William Ramsay
Lo ricavò dalla cleveite, un minerale di uranio; all'incirca nello stesso periodo ci riuscirono in modo indipendente gli svedesi Langlet e Cleve.
Q 19Quale quota della massa nucleare dell'universo va agli elementi diversi da idrogeno ed elio?
2%
Eppure proprio su questi elementi sono basati i pianeti solidi come la Terra.
Q 20In quali strumenti l'elio riduce le distorsioni dovute agli sbalzi di temperatura tra le lenti?
Telescopi
Il merito è del suo indice di rifrazione estremamente basso; il metodo serve soprattutto dove un tubo sotto vuoto sarebbe troppo pesante.
Q 24In quale stato americano una trivellazione petrolifera del 1903 produsse un geyser gassoso?
Kansas
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.
Q 25A quale classe di particelle appartiene il nucleo di elio-4, che ha spin nucleare 0?
Bosoni
Lo spin 0 è un numero intero; l'elio-3, che ha spin 1/2, rientra invece nella classe opposta.
Q 26In quale anno Willem Hendrik Keesom riuscì per primo a solidificare l'elio?
1926
L'impresa richiede ben più del freddo: l'elio può solidificare solo se sottoposto ad alte pressioni.
Q 27Come sono chiamati i composti, particolarmente instabili, dell'elio?
Eliuri
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.
Q 28Quale fisico scoprì nel 1939 l'isotopo elio-3 insieme a Robert Cornog?
Luis Alvarez
Il nucleo di questo isotopo ha due protoni e un solo neutrone; nell'atmosfera terrestre è presente soltanto in tracce.
Q 29Di quante volte circa la conducibilità termica dell'elio II supera quella del rame?
800
Nessun'altra sostanza conduce il calore altrettanto bene; l'elio II ha inoltre una viscosità molto bassa.
Q 30Quale carica nucleare effettiva, in unità e, avverte ciascun elettrone dell'atomo di elio?
1,69
Il valore è inferiore a 2 perché ogni elettrone scherma in parte il nucleo all'altro.