L’hélium est le deuxième élément le plus commun dans l’univers, mais il est relativement rare sur Terre. Il joue également un rôle surprenant dans tout, de l’exploration spatiale à l’informatique quantique.

à Ondes Courtes est de célébrer le 150e anniversaire de la table périodique avec les profils de certains de ses favoris éléments. Voici cinq choses que vous ne saviez peut-être pas sur l’hélium.

L’hélium est le seul élément de la planète qui est une ressource complètement non renouvelable.,

sur Terre, l’hélium est généré profondément sous terre par la désintégration radioactive naturelle d’éléments tels que l’uranium et le thorium. « Il faut beaucoup, beaucoup de millénaires pour fabriquer l’hélium qui est ici sur la terre », explique Sophia Hayes, chimiste à L’Université Washington à St.Louis. L’hélium s’infiltre à travers la croûte terrestre et se retrouve piégé dans des poches de gaz naturel, où il peut être extrait.

Comme l’hydrogène, son prédécesseur immédiat sur le tableau périodique, l’hélium est léger. Mais contrairement à l’hydrogène, il ne se combine pas facilement avec d’autres éléments., Ainsi, une fois que l’hélium atteint la surface, il peut facilement échapper à l’attraction gravitationnelle de la Terre.

D’autres ressources, comme le pétrole et le gaz, peuvent se transformer en pollution ou être difficiles à recycler. Mais seul l’hélium disparaît physiquement de la planète. « C’est le seul élément de tout le tableau périodique qui échappe à la Terre et sort dans l’espace », explique Hayes.

L’Amérique pensait autrefois que l’hélium renverserait le cours de la guerre.

pendant la Première Guerre mondiale, l’aviation en était encore à ses balbutiements et les dirigeables étaient considérés comme des armes de guerre de pointe., Les zeppelins Allemands étaient les armes stratégiques de leur époque, dérivant sur des cibles civiles et larguant des bombes depuis leurs gondoles.

Mais les zeppelins avaient une vulnérabilité critique: ils étaient remplis d’hydrogène hautement inflammable. Après quelques raids de zeppelin au-dessus de Londres, les troupes britanniques ont développé des balles incendiaires qui « éclairaient l’hydrogène dans les dirigeables », explique David Aubin, professeur d’histoire des sciences à Sorbonne Université à Paris.

pendant ce temps, des scientifiques américains venaient de découvrir de grands gisements d’hélium dans des champs de gaz naturel dans des endroits comme le Kansas., Aubin dit que le gouvernement a rapidement nationalisé son approvisionnement en hélium inflammable et l’a précipité en Europe pour remplir les dirigeables d’attaque.

L’hélium n’a pas été utilisé avant la fin de la guerre, dit Aubin, mais « ils avaient des milliers de cylindres remplis, sur les quais de la Nouvelle-Orléans prêts à être expédiés en Europe en novembre 1918, donc il aurait été utilisé très bientôt. »

en fait, en mars 1919, le Secrétaire adjoint à la Marine Franklin D., Roosevelt a déclaré au New York Times: « si la guerre avait duré jusqu’au printemps prochain, les gouvernements britannique et américain auraient envoyé des dirigeables rigides remplis d’hélium sur des points stratégiques en Allemagne, chacun capable de larguer un total de 10 tonnes ou plus d’explosifs. »

Les États-Unis ont continué à contrôler l’approvisionnement mondial en hélium après la guerre (c’est pourquoi le célèbre zeppelin Allemand Hindenburg a été rempli d’hydrogène lorsqu’il a explosé en 1937). Et l’armée a continué à expérimenter avec des dirigeables jusqu’à la Seconde Guerre mondiale, quand il est devenu clair que les avions à voilure fixe offraient de nombreux avantages.,

l’Hélium a été essentielle à la première mission sur la lune.

Une fusée s’agit essentiellement de deux très grands réservoirs: un réservoir de carburant, et dans l’autre, est l’oxydant, généralement de l’oxygène., Lorsque le carburant et le comburant sortent des réservoirs, ils laissent un vide derrière eux, ce qui peut empêcher le carburant de couler.

la solution injecte un autre gaz pour expulser le carburant. Ce gaz doit être léger, très compressible, donc il ne prend pas beaucoup de place, et non réactif, donc il ne badine pas avec le carburant. L’hélium s’avère être parfait pour le travail.

L’hélium a été utilisé dans les fusées géantes Saturn V qui transportaient les astronautes D’Apollo dans l’espace., Il a également été utilisé dans le module de commande et de service qui s’est rendu sur la Lune et dans l’atterrisseur lunaire qui a transporté Neil Armstrong et Buzz Aldrin vers et depuis la surface.

l’hélium utilisé dans le programme Apollo provenait en fait de la réserve stratégique d’hélium à L’extérieur d’Amarillo, au Texas. La réserve a été créée vers la fin de la Première Guerre mondiale, dans le cadre d’un effort du gouvernement pour maintenir un approvisionnement stratégique en hélium.

aujourd’Hui, l’hélium est high-tech

l’Hélium est en demande aujourd’hui, mais pour des raisons très différentes qu’il ne l’était au siècle dernier., Cette fois — ci, une grande partie de la demande a à voir avec la capacité de l’hélium à se liquéfier à très basse température-seulement 4.2 degrés Kelvin (-452.1 F).

« parfois, mes collègues en astrophysique me disent que la température de l’espace est de 3 Kelvin », explique Hayes. « Donc, c’est juste un degré différent de la température de l’espace, c’est comme ça qu’il fait froid. »

Hayes dirige un laboratoire qui utilise des matériaux très spéciaux, appelés supraconducteurs. L’électricité peut circuler à travers ces matériaux sans aucune résistance. « Cela crée de très, très grands champs magnétiques », dit-elle.,

Hayes utilise ces domaines pour étudier les processus chimiques, mais ils sont également utilisés en médecine pour imaginer le corps humain. La technologie d’imagerie par résonance magnétique, ou IRM, utilise des supraconducteurs refroidis par de l’hélium liquide.

Et ce n’est pas la seule application. Les bits supraconducteurs sont également au cœur de certains des ordinateurs quantiques les plus avancés en cours de développement. Google a récemment déclaré qu’un ordinateur qu’il a développé avait battu l’ordinateur conventionnel le plus rapide au monde lors d’un calcul spécialisé. Une telle « suprématie quantique », si elle continue à se développer, pourrait éventuellement permettre aux agences de renseignement de déchiffrer pratiquement n’importe quel code.,

L’hélium sous sa forme gazeuse est également utilisé dans la fabrication d’électronique conventionnelle, et il continue d’être utilisé dans les fusées par des entreprises de pointe comme SpaceX.

Mais il est aussi en pénurie.

l’approvisionnement mondial en hélium se trouve encore dans une poignée de pays: les États-Unis, L’Algérie et le Qatar. Si l’un de ces pays rencontre un problème de production, le prix de l’hélium peut grimper, dit Hayes.

la volatilité constante des prix de l’hélium force les chercheurs à reconsidérer la façon dont ils utilisent le gaz, dit-elle., En fait, elle a été forcée de naphtaline certains de ses aimants supraconducteurs parce que le prix est trop élevé. Elle craint que, à moins que la volatilité des prix ne puisse être maîtrisée, la recherche dans divers domaines importants ne soit réduite, voire abandonnée.