헬륨

헬륨(Helium)

주기율표의 제18족에 속하는 비활성 기체로, 원자 번호는 2번, 원소 기호는 He이다. 수소 다음으로 우주에서 가장 흔한 원소이며, 전 우주 질량의 약 24%를 차지한다. 지구상에서는 매우 희귀한 기체로 주로 천연가스 채굴 과정에서 포집된다. 무색, 무취, 무미의 특징을 가지며 모든 원소 중 끓는점이 가장 낮아 극저온 냉각용으로 중요한 자원이다.

우주 탄생 초기의 빅뱅 핵합성을 통해 생성되었으며, 별의 내부에서 수소 핵융합 반응을 통해 끊임없이 만들어지고 있다. 지구 대기 중에는 매우 적은 양이 존재하는데, 이는 헬륨이 너무 가벼워 지구의 중력을 뿌리치고 우주 공간으로 날아가 버리기 때문이다. 따라서 현재 우리가 사용하는 헬륨은 암석 속의 방사성 원소가 붕괴하면서 생성되어 지하에 매몰된 것을 채취한 것이다. 화학적으로는 반응성이 거의 없는 비활성 기체로, 다른 원소와 화합물을 거의 형성하지 않는다. 이러한 안정성과 낮은 밀도 덕분에 기구(Blimp)나 풍선 주입용 기체로 널리 쓰인다. 또한 액체 헬륨 상태에서는 절대영도 근처까지 온도를 낮출 수 있어 MRI 장치의 초전도 자석 냉각이나 반도체 공정, 로켓 연료 탱크의 압력 조절 등 첨단 산업 분야에서 대체 불가능한 핵심 소재로 대접받고 있다. 흔히 마시면 목소리가 변하는 '헬륨 가스'로도 유명하지만, 순수 헬륨만 흡입할 경우 질식의 위험이 있으니 주의가 필요하다.