Гелій є важливим джерелом низьких температур. При температурі рідкого гелію тепловий рух атомів і вільних електронів в твердих тілах практично відсутній, що дозволяє вивчати багато нових явищ, наприклад надпровідність в твердому стані. Газоподібний гелій використовують як легкий газ для наповнення повітряних куль. Оскільки він негорючий, його додають до водню для заповнення оболонки дирижабля. Так як гелій гірше розчинний в крові, ніж азот, великі кількості гелію застосовують в дихальних сумішах для робіт під тиском, наприклад при морських зануреннях, при створенні підводних тунелів і споруд. При використанні гелію декомпресія (виділення розчиненого газу з крові) у водолаза протікає менш болісно, менш імовірна кесонна хвороба, виключається таке явище, як азотний наркоз, – постійний і небезпечний супутник роботи водолаза. Суміші He-O2 застосовують, завдяки їх низькій в’язкості, для зняття нападів астми і при різних захворюваннях дихальних шляхів.
Гелій використовують як інертну середу для дугового зварювання, особливо магнію та його сплавів, при отриманні Si, Ge, Ti і Zr, для охолодження ядерних реакторів. Інші застосування гелію – для газового змащення підшипників, в лічильниках нейтронів (гелій-3), газових термометрах, рентгенівської спектроскопії, для зберігання їжі, в перемикачах високої напруги. У суміші з іншими благородними газами гелій використовується в зовнішній неонової рекламі (в газорозрядних трубках). Рідкий гелій вигідний для охолодження магнітних надпровідників, прискорювачів частинок та інших пристроїв. Незвичайним застосуванням гелію в якості холодоагенту є процес безперервного змішання 3He і 4He для створення і підтримки температур нижче 0,005 K.
Історична довідка
Гелій вперше був ідентифікований як хімічний елемент в 1868 П.Жансеном при вивченні сонячного затемнення в Індії. При спектральному аналізі сонячної хромосфери була виявлена яскраво-жовта лінія, спочатку віднесена до спектру натрію, проте в 1871 Дж.Локьер і П.Жансен довели, що ця лінія не належить до жодного з відомих на землі елементів. Локьер і Е.Франкленд назвали новий елемент гелієм від грец. <Гелиос>, що означає сонце. У той час не знали, що гелій – інертний газ, і припускали, що це метал. І тільки через майже чверть століття гелій був виявлений на землі. У 1895, через кілька місяців після відкриття аргону, У.Рамзай і майже одночасно шведські хіміки П.Клеве і Н.Ленгле встановили, що гелій виділяється при нагріванні мінералу клевеїту. Рік по тому Г.Кейзер виявив домішка гелію в атмосфері, а в 1906 гелій був виявлений у складі природного газу нафтових свердловин Канзасу. У тому ж році Е. Резерфорд і Т.Ройдс встановили, що α-частинки, що випускаються радіоактивними елементами, є ядрами гелію.