Гелій — практычна інертныхімічны элемент. Узначальвае групуінертных газаў уперыядычнай сістэме элементаў. Нетаксічны, не маеколеру, паху і смаку. Пры нармальных умовах уяўляе сабой аднаатамны газ. Ягопункт кіпення (Т=4б216К) найменшая сярод усіх элементаў; цвёрды гелій здабыты толькі прыцісках вышэй 25 атмасфер. Экстрэмальныя ўмовы таксама неабходны для стварэння нешматлікіххімічных злучэнняў гелія, усе яны нестабільныя пры стандартныхтэмпературы і ціску. Прыродны гелій складаецца з двух стабільныхізатопаў:4He (ізатопная распаўсюджанасць — 99,99986 %) і значна больш рэдкага ³He (0,00014 %; утрыманне гелія-3 у розных прыродных крыніцах можа змяняцца ў даволі шырокіх межах). Вядомы яшчэ шэсць штучных радыеактыўных ізатопаў гелія.
Гелій займае другое месца па распаўсюджанасці ўСусвеце і лёгкасці (паслявадароду). Аднак наЗямлі гелій сутракаецца рэдка. Практычна ўвесь гелій у Сусвеце ўтварыўся ў першыя некалькі хвілін пасляВялікага Выбуху, у часпершаснага нуклеасінтэзу. У сучасным Сусвеце амаль увесь новы гелій утвараецца ў вынікутэрмаядзернага сінтэзу з вадароду ў нетрахзорак. На Зямлі ён утвараецца ў вынікуальфа-распаду цяжкіх элементаў (альфа-часціцы, якія выпраменьваюцца пры альфа-распадзе — гэта ядры гелія-4). Частка гелія, які ўтварыўся пры альфа-распадзе і прасачыўся срозь пародызямной кары, захопліваеццапрыродным газам,канцэнтрацыя гелія ў якім можа дасягаць 7 % ад аб'ёму. Гелій здабываецца з прыроднага газу працэсам нізкатэмпературнага раздзялення — так званайфракцыйнай перагонкай.
Адкрыццё гелія пачалося з1868 года, калі18 жніўня пры назіранніпоўнага сонечнага зацьмення ўІндыі французскі астраном П. Ж. Жансен заўважыў успектрысонечнай кароны жоўтую лінію з даўжынёй хвалі 587,49 нанаметраў. Першапачаткова лічылася, што гэта лінія належыцькалію.20 кастрычніка таго ж года англійскі астраном Д. Н. Лак'ер прыкмеціў жоўтую лінію ў сонечным спектры, якую ён назваў D3-лініяй. У1871 годзе Лак'ер растлумачыў яе паходжанне прысутнасцю на Сонцы новага элемента. Ён і англійскі хімікЭдвард Франклэнд далі гелію імя, якое адлюстроўвае гісторыю яго адкрыцця (ад грэц. Ήλιο (Helio) - сонца). Лак'ер лічыў, што адкрыты элемент —метал, таму ён выкарыстоўваў у лацінскай назве элемента канчатак «-ium», якое звычайна ўжываецца ў назве металаў.
У 1881 годзе італьянскі вучоны Л. Пальміеры выявіў выявіў гелій у складзе газаў з вулканаВезуій, аднак гэта не было прынята да веры[1].
26 сакавіка1895 года англічанінУільям Рамзай атрымаў гелій уздзеяннемкіслот на прыродную радыеактыўную рудуклевеіт. Рамзай шукаўаргон, але пасля аддзяленняазоту ікіслароду ад газу, заўважыў ярка-жоўтую лінію, што была падобна на D3-лінію спектра Сонца. Лак'ер і брытанскі фізікУільям Крукс высветлілі, што гэты газ быў геліем. Гелій быў незалежна ад Рамзая выдзелены з клевяіту ў тым жа годзе хімікаміП'ерам Тэадорам Клівам іАўраамам Ланглітам уШвецыі, якія атрымалі дастатковую колькасць газу для дакладнага вызначэння атамнай масы. Гелій таксама выдзяліў амерыканскі геахімікУільям Фрэнсіс Хілебранд раней за адкрыццё Рамзая, калі ён заўважыў незвычайныя спектральныя лініі, даследуючымінералуранініт. Хілебранд, аднак, вырашыў, што гэтыя лініі належаць азоту.
Доўгі час гелій быў адзіным газам, які не быў звадкаваны. Аднак у1908 годзе галандскі фізікХайкэ Камерлінг Онес звадкаваў геліў, ахалоджваючы яго да тэмпературы ніжэй за 1К. Ён спрабаваў здабыць цвёрды гелій далейшым паніжэннем тэмпературы, аднак гэта зрабіў толькі1926 годзе яго студэнтУільям Хэндрык Кеесам пры ціску 25 атмасфер.
У1938 годзе расійскі фізікПётр Леанідавіч Капіца выявіў, што ў гелія-4 амаль адсутнічаевязкасць (з'ява звышцякучасці). У1972 годзе гэтую ж з'яву для гелія-3 адкрылі амерыканскія фізікі Дуглас Д. Ошэроф, Дэвід М. Лі і Роберт К. Рычардсон (Нобелеўская прэмія па фізіцы 1996). У2004 годзе з'явіліся звесткі аб адкрыцці звышцякучасці цвёрдага гелія, аднак інтэрпрэтацыя гэтай з'явы не да канца зразумела.
У цяперашні час гелій выдзяляюць з прыродных гелійзмяшчальных газаў, карыстаючыся метадам глыбокага ахалоджвання (гелій звадкоўваецца цяжэй усіх астатніх газаў). Радовішчы такіх газаў знаходзяцца ўРасіі,ЗША,Канадзе,Кітаі,Алжыры,Польшчы іКатары. Гелій знаходзіцца таксама ў некаторых мінералах (манацыце,тарыяніце і інш.), пры гэтым з 1 кг мінерала пры награванні можна атрымаць да 10 л гелія.
Гелій - найменш хімічна актыўны элемент восьмай групы перыядычнай сістэмы элементаў. Большасць злучэнняў гелія існуюць толькі ў газавай фазе ў выглядзе так званыхэксімерных малекул, у якіх устойлівы ўзбуджаныя электронныя станы і няўстойлівы асноўны стан. Гелій утварае двухатамныя малекулы He2, фтарыд HeF, хларыд HeCl (эксімерныя малекулы ўтвараюцца пры дзеянні электрычнага разраду або УФ выпраменьвання на сумесь гелія іфтору (хлору)). Пры стандартных тэмпературы і ціску гелій паводзіць сябе як ідэальны газ. Фактычна пры ўсіх умовах гелій монаатамны. Гелій мае невялікую малекулярную масу, таму яму ўласціва большая цеплаправоднасць, чым у іншых газаў, акрамя вадарода, і яго ўдзельная цеплаёмістасць надзвычай высокая. Гелій таксама менш растваральны ў вадзе, чым іншыя газы. Хуткасць яго дыфузіі скрозь цвёрдыя матэрыялы ў тры разы вышэй, чым у паветра, і прыблізна на 65% вышэй, чым у вадарода. Прыблізны дыяметр малекулы He2 — 0,20 нм. Каэфіцыент праламлення гелія бліжэй да адзінкі, чым у іншых газаў. Гэты газ мае адмоўныкаэфіцыент Джоўля-Томсана пры нармальнай тэмпературы асяроддзя, гэта значыць награваецца, калі яму даюць магчымасць свабодна расшырацца ў аб'ёме. Толькі ніжэй тэмпературы інверсіі Джоўля-Томсана (прыблізна 40К пры нармальным ціску) ён астывае ў час свабоднага расшырэння. Пасля ахалоджвання ніжэй гэтай тэмпературы, гелій можа быць ператвораны ў вадкасць пры расшыральным ахалоджванні. Такое ахалоджванне праводзіцца пры дапамозедэтандэра.
У Сусвеце гелій пераважна сустракаецца ў выглядзе плазмы. У плазмеэлектроны іпратоны не звязаны паміж сабой, у выніку чаго плазма мае высокую электраправоднасць, нават калі газ толькі часткова іанізаваны. На заражаныя часціцы моцна ўздзейнічаюцьмагнітнае іэлектрычнае палі. Напрыклад, усонечным ветры разам з іанізаваным вадародам, яны ўздзейнічаюць змагнітасферай Зямлі, што з'яўляецца прычынайпаўночнага ззяння.
Цвёрды гелій здабываецца толькі пад высокім ціскам. Бясколернае, амаль нябачнае цвёрдае рэчыва лёгка сціскаецца: пад высокім ціскам яно можа паменьшыцца ў аб'ёме на 30%. У адрозненні ад іншых элементаў, гелій застаецца вадкім пры тэмпературах блізкіх даабсалютнага нуля пры нармальным ціску (гэта з'яўляецца эфектам квантавай механікі: нулявы пункт тэмпературы занадта высокі для замярзання). Цвёрды гелій патрабуе тэмпературу 1-1,5К (каля -272°С) і ціск 2,5МРа. Цвёрды гелій мае крысталічную структуру.
Цвёрды гелій маешчыльнасць 214±0,006кг/м³ (1,15К, 66 атмасфер). Пры тэмпературах паміж 1,8К і 1,5К цвёрды гелій мае аднолькавую шчыльнасць. Гэта можа сведчыць аб тым, што пры тэмпературы 0К і пад ціскам 25 атмасфер (мінімальны ціск для існавання цвёрдага гелія) ён мае шчыльнасць 187±9г/м³.
Гелій выкарыстоўваюць для стварэння інертнай і ахоўнай атмасферы пры вырошчванні крэмніевых і германіевых крышталёў, у тытанавых і цырконіевых вырабах, у якасці атмасферы для аховы гістарычных дакументаў, пры зварцы, рэзцы і плаўцы металаў, якія лёгка забруджваюцца паветрам, пры перакачцы ракетнага паліва, у якасці ахалоджваючай вадкасці ў некаторыхядзерных рэактарах, для запаўненнядырыжабляў іаэрастатаў (у гэтых мэтах не выкарыстоўваюць вадарод з-за яго выбуханебяспечнасці), у якасці кампанента актыўнага асяроддзя гелій-неонавых лазераў. Гелій-3 выкарыстоўваецца для запаўнення газавых нейтронных дэтэктараў, якрабочае цела геліевых цечашукальнікаў. Вадкі гелій - самая халодная вадкасць на Зямлі, што дазваляе выкарыстоўваць яго для ахалоджвання металаў да звышнізкіх тэмператур з мэтай прыдання ім якасцей звышправоднасці. Гелій дрэнна раствараецца ў вадзе, якая з'яўляецца асноўнай часткайкрыві чалавека, таму яго выкарыстоўваюць як частку газавай сумясі, якую падаюць для дыхання вадалазам, што дазваляе прадухіліцькесонную хваробу.
