GAZ RARES ou GAZ NOBLES

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Soudure à l’arc

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Gaz rares : propriétés physiques

Gaz rares : propriétés physiques
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tableau


L'hélium

En 1868, Jules Janssen et Joseph Norman Lockyer observèrent indépendamment une raie jaune nouvelle dans le spectre solaire. Georges Rayet eut l'idée que cette raie pouvait être émise par un élément inconnu, mais ce furent Edward Frankland et J. N. Lockyer qui en firent la preuve, et ils appelèrent cet élément hélium (du grec hêlios, « soleil »).

C'est seulement en 1895 que William Ramsay découvrit l'hélium dans un minerai uranifère, la clévéite, et le classa parmi les éléments terrestres. La même année, Heinrich Kayser détecta sa présence dans l'atmosphère.

État naturel, production et utilisation

L'hélium (symbole He) entre continuellement en très faible quantité dans l'atmosphère sous forme de particules alpha des rayons cosmiques. Il est produit, également sous forme de particules alpha, par la désintégration de plusieurs éléments radioactifs dans la croûte terrestre ; l'hélium ainsi formé chemine à travers la lithosphère et passe soit dans l'atmosphère, soit dans certaines poches de gaz naturels. Les atomes d'hélium ont une masse très faible et peuvent échapper partiellement à l'attraction de la Terre. Il s'est établi un équilibre entre les pertes et les gains d'hélium par l'atmosphère, où sa concentration est constante : 5,3 cm3 d'hélium par mètre cube d'air.

L'hélium accumulé dans les poches de gaz naturels constitue la réserve la plus importante ; c'est une valorisation non négligeable du gaz naturel. Les sources les plus connues sont situées aux États-Unis, près d'Amarillo (Texas). Des sources sont exploitées également en Pologne et au Canada (Saskatchewan).

L'hélium est extrait du mélange de gaz en liquéfiant sous pression à basse température successivement tous les constituants sauf l'hélium. Les impuretés que contient la phase ultime sont éliminées par adsorption sur du charbon actif à la température de l'azote liquide. Actuellement, plusieurs installations comprennent en plus un cycle de liquéf [...]

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Écrit par :

  • : professeur à l'université scientifique et médicale de Grenoble
  • : chef de service au département recherches et applications d'Air liquide
  • : doctorat d'État, sous-directeur adjoint à l'Impact sanitaire, Office de protection contre les rayonnements ionisants

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Pour citer l’article

Albert LACAZE, Paul ALLAMAGNY, Nathalie LEMAITRE, « GAZ RARES ou GAZ NOBLES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 28 juin 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/gaz-rares/