헬륨은 어떤 기체일까? 주기율표에서의 위치와 성질을 쉽게 정리해봤습니다

헬륨(He)은 생일 풍선에 들어가는 가벼운 기체로 많이 알려져 있지만, 실제로는 과학적으로 굉장히 특별한 존재입니다. 주기율표에서도 독특한 자리에 있고, 성질도 다른 기체들과 많이 다릅니다.

이번 글에서는 헬륨이 왜 그렇게 특별한지, 어떤 성질을 가지고 있고, 주기율표에서는 어떤 의미를 갖는지를 천천히 풀어 설명드릴게요.

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헬륨은 주기율표에서 ‘비활성 기체’ 그룹에 속합니다

주기율표에서 헬륨은 가장 오른쪽 위에 위치해 있습니다. 바로 18족, 이른바 비활성기체(또는 귀족기체) 그룹에 들어가죠.

이 그룹의 기체들은 다른 원소와 잘 반응하지 않고, 화학적으로 매우 안정되어 있는 특징을 갖고 있습니다. 그래서 귀족기체라고도 불려요. 귀족처럼 혼자 있으려는 성격이 있다는 뜻이죠.

이 그룹에는 헬륨(He) 외에도 네온(Ne), 아르곤(Ar), 크립톤(Kr), 제논(Xe), 라돈(Rn) 같은 기체들이 있어요.

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헬륨은 가장 가볍고 가장 작은 원소 중 하나입니다

헬륨의 원자번호는 2번입니다. 즉, 양성자 2개, 전자 2개를 가진 원소죠. 수소(1번) 다음으로 가벼운 원소이자, 원자 구조가 아주 간단한 기체입니다.

전자 2개만으로도 안정된 껍질 구조를 이루고 있기 때문에 다른 원자와 결합하지 않고 혼자 존재할 수 있습니다. 그래서 화학 반응을 잘 하지 않아요. 이게 바로 비활성 기체의 핵심 특성입니다.

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상온에서 ‘기체 상태’로만 존재하는 몇 안 되는 원소입니다

헬륨은 상온에서는 기체 상태로만 존재합니다. 더 놀라운 건, 압력을 낮추거나 극저온으로 만들었을 때에도 액체 상태가 되기까지 매우 특별한 과정을 거쳐야 한다는 점이에요.

특히 헬륨은 절대영도에 가까운 온도에서도 고체가 되지 않는 유일한 원소입니다. 이건 물리학적으로 매우 특이한 현상이고, 연구자들에게 중요한 실험 대상이 되기도 하죠.

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헬륨은 불이 붙지 않고, 반응도 거의 없습니다

일상에서 가장 중요한 성질 중 하나는 바로 안정성입니다. 헬륨은 공기보다 가볍지만, 수소처럼 폭발하지 않습니다. 이유는 앞서 설명드렸듯, 비활성 기체라서 산소와도, 불꽃과도 반응하지 않기 때문입니다.

그래서 헬륨은 풍선용 가스, 의료용 냉각재, 실험실 보호 가스 등 사람이 직접 다루는 분야에서 안심하고 사용할 수 있는 기체로 선택되는 거예요.

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헬륨은 지구에서 만들어지는 게 아닙니다

참고로 헬륨은 지구 내부의 방사성 원소가 붕괴되면서 생성되는 부산물입니다. 특히 우라늄이나 토륨 같은 무거운 원소가 붕괴될 때 헬륨 원자핵이 나옵니다. 이렇게 만들어진 헬륨이 지하에 천연가스와 함께 축적되어 있다가 채굴되는 것이죠.

다만, 이 헬륨은 대기 중으로 올라가면 우주로 날아가 버리기 때문에 지구 대기에는 거의 남아 있지 않습니다. 공급이 한정적이라는 말이 괜히 나오는 게 아니죠.

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헬륨은 작지만, 과학적으로 특별한 원소입니다

정리하자면, 헬륨은 작고 가벼우며 반응성이 거의 없는 아주 독특한 기체입니다. 주기율표에서도 맨 꼭대기에 위치해 있고, 물리적 성질도 다른 기체들과는 많이 다릅니다.

이런 특성 덕분에 헬륨은 과학 실험, 산업 공정, 의료 장비 등 정밀하고 안전이 중요한 분야에서 널리 활용되고 있어요. 단순히 풍선에 쓰이는 기체라고만 보기에는 너무 아깝죠.