У нас и в космосе
Неон находят повсюду – на Земле, в небесах и на море, но наибольшая его концентрация находится в атмосфере. Среднее содержание неона в земной коре невелико. По мере разрушения пород этот газ улетучивается в атмосферу, и в меньшей мере атмосферу снабжают неоном природные воды.
Концентрация неона в мировой материи неравномерна, в целом же по распространенности во Вселенной он занимает пятое место среди всех элементов. Неон обильно представлен в газовых туманностях, в атмосфере внешних планет солнечной системе – Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна.
Причину неоновой бедности нашей планеты ученые усматривают в том, что некогда Земля потеряла свою первичную атмосферу, которая и унесла с собой основную массу инертных газов. Они ведь не могли, как кислород и другие газы, химически связаться с другими элементами, и тем самым закрепиться на планете.
Как возник неон?
Этот вопрос – часть общей проблемы происхождения химических элементов во Вселенной.
Физики подсчитали, что ядро неона-20, как и ядра других легких элементов с массовыми числами, кратными четырем, легче всего получаются при слиянии ядер гелия на горячих звездах, где температура достигает чудовищных величин и давления колоссальны.
Применение
Еще совсем недавно электровакуумная промышленность и научные лаборатории были единственными потребителями неона. Но сейчас такое положение стало меняться.
На неон как на хладагент предъявляет повышенный спрос интенсивно развивающаяся криогенная техника. Здесь, конечно, определенную роль играет нехватка гелия, что заставляет искать заменяющие его холодные жидкости. Криогенная радиоэлектроника: детекторы инфракрасного излучения, лазеры, мазеры.
Жидкий неон взрывобезопасен, и у него есть личные индивидуальные достоинства. Он тяжелее воды, а его скрыта теплота испарения в два раза больше, чем у водорода, и раз в двадцать больше, чем у гелия. Из-за этого потери неона очень малы – в современных криостатах он хорошо сохраняется в течение многих месяцев.
В неоновом криостате можно с большей точностью регулировать температуру. Для этого достаточно всего лишь поддерживать заданное давление.
При температурах жидкого неона хранят ракетное топливо. В жидком неоне замораживают свободные радикалы, консервируют животные ткани и имитируют условия космического пространства в термобарокамерах.
Подвижность неона, его малая растворимость в жидкостях организма позволяет заменить гелий в искусственном безазотном воздухе неоно-гелиевой смесью. Таким воздухом дышат океанавты, водолазы, люди, работающие при повышенных давлениях, чтобы избежать азотной эмболии и азотного наркоза. Легкий неоново-гелиевый воздух облегчает состояние больных, страдающих расстройствами дыхания.
У неоно-гелиевого воздуха есть еще преимущество перед воздухом, в котором азот заменен чистым гелием – он меньше охлаждает организм, так как его теплопроводность меньше.
Неоновые лампы
Неоном снаряжают те лампы, в которых его нельзя заменить более дешевым аргоном. Большинство ламп наполняется не чистым неоном а неоно-гелиевой смесью с небольшим добавлением аргона, чтобы понизить напряжение зажигания. Поэтому свечение ламп имеет оранжево-красный цвет. Оно видно на далекие расстояния, и его невозможно спутать с другими источниками света, да и туман ему не помеха.
Неон светит на маяках, неоновыми лампами обозначают вершины высотных зданий, телевизионных зданий, границы аэродромов, водных и воздушных трас.
Неоновая лампа тлеющего свечения чаще всего играет роль индикатора напряжения. Ее вспышка дает сигнал о том, что электрическая цепь, в которую включена лампа, оказалась под напряжением более высоким, чем напряжение зажигания разряда в лампе.
Неон и наука
Элемент №10 оказался сопричастен как минимум двум научным открытиям. Именно на примере неона в 1913 году Дж. Томсон впервые установил существование изотопов в стабильном элементе.
А в 1964 году с помощью неона впервые был получен и открыт элемент №104 – курчатовий.