اكتشاف عنصر الهيليوم

تاريخ الهيليوم

اسم الهيليوم مشتق من هيليوس (helios) اليونانية لكلمة “الشمس”، حيث أنه قد تم اكتشاف عنصر الهيليوم عن طريق عملية التحليل الطيفي التي تحدث خلال كسوف الشمس في غلاف كروموسفير الشمس، وذلك بواسطة عالم الفلك الفرنسي بيير جولز سيزار يانسن في عام 1868 ميلادي، حيث اكتشفه الفلكي الإنجليزي جوزيف نورمان لوكير بشكل مستقل، كما وأطلق عليه اسم الهيليوم.

كان يُعتقد في الماضي أن عنصر الهيليوم عبارة عن مكون شمسي فقط، وبقي هذا الاعتقاد إلى أن وجد لاحقًا أنه أيضا مطابقا لعنصر الهيليوم الموجود في كليفيت خام اليورانيوم، حيث تم اكتشاف ذلك بواسطة الكيميائي الاسكتلندي ويليام رامزي في عام 1895 ميلادي، حيث سيتم ذكر كيفية حدوث ذلك لاحقا، كما أن الكيميائيان السويديان بير ثيودور كليف (Per Theodore Cleve) ونيلز أبراهام لانجيت (Nils Abraham Langet) اكتشفوا بشكل مستقل عنصر الهيليوم في كليفيت (cleveite) في في نفس الوقت تقريبًا.

اكتشاف الهيليوم

تم اكتشاف عنصر الهيليوم، وهو يعد ثاني أكثر العناصر وفرة في الكون، على سطح الشمس قبل أن يتم العثور عليه على سطح الأرض، حيث لاحظ عالم الفلك الفرنسي بيير جول سيزار يانسن وجود خط أصفر في طيف الشمس أثناء دراسته لكسوف الشمس الكلي في عام 1868 ميلادي.

أدرك السير نورمان لوكير وهو عبارة عن عالم فلك من أصل إنجليزي، أن هذا الخط يمتلك طول موجي مقداره 587.49 نانومتر، حيث أنه كان لا يمكنه يتم إنتاجه بواسطة أي عنصر معروف في ذلك الوقت.

تم الافتراض بأن هناك عنصرًا جديدًا على سطح الشمس، وهو عبارة عن العنصر المسؤول عن هذا الانبعاث الأصفر الغامض، كما وتم تسمية هذا العنصر بالهيليوم، انتهى البحث عن عنصر الهيليوم على الأرض في عام 1895 ميلادي.

أجرى السير ويليام رامزي، وهو كيميائي من أصل اسكتلندي، تجربة باستخدام معدن، حيث يحتوي هذا المعدن على اليورانيوم ويسمى كليفيت، ثم تم تعريض المعدن للأحماض المعدنية، وبعد ذلك تم جمع الغازات التي تم إنتاجها، ثم أرسل عينة من هذه الغازات إلى عالمين مختلفين هما لوكير والسير ويليام كروكس، اللذين تمكنا من تحديد وجود عنصر الهيليوم بداخله.

يشكل الهيليوم حوالي 0.0005٪ من الغلاف الجوي للأرض، حيث أن هذه الكمية الضئيلة من الهيليوم ليست مرتبطة بالجاذبية على الأرض، كما وأنها تضيع باستمرار في الفضاء، حيث يتم استبدال الهيليوم الموجود في الغلاف الجوي للأرض من خلال تفكك العناصر المشعة الموجودة في قشرة الأرض، حيث ينتج تحلل ألفا، وهو عبارة عن نوع واحد من أنواع الاضمحلال الإشعاعي، جسيمات تسمى جسيمات ألفا.

يمكن لجسيم ألفا أن يصبح ذرة هيليوم، وذلك يحدث بمجرد أن يلتقط إلكترونين من محيطه، كما يمكن لهذا الهليوم المتكون حديثًا أن يشق طريقه في النهاية إلى الغلاف الجوي من خلال الشقوق في القشرة.