物理 [元素周期表] 氖
氖 (Neon)
1. 基本信息
元素符号: Ne
原子序数: 10
原子量: 20.180
位置: 位于元素周期表第二周期，0族（第18族），是稀有气体家族的一员。
电子构型: 1s² 2s² 2p⁶ 或 [He] 2s² 2p⁶
2. 原子结构
稳定的电子层: 氖原子的最外层电子数为8（2s² 2p⁶），形成了非常稳定的八电子稳定结构。这是其化学惰性的根本原因。
同位素: 氖有三种稳定同位素：氖-20 (90.48%)、氖-22 (9.25%) 和氖-21 (0.27%)。
3. 物理性质
状态: 在标准条件下，是无色、无味、无臭的单原子气体。
密度: 密度约为0.900 g/L，比空气轻。
熔点和沸点: 沸点为-246.08°C，熔点为-248.59°C。在稀有气体中，其熔沸点高于氦但低于氩。
独特的发光特性: 当电流通过充有低压氖气的玻璃管时，氖气会被激发并发出明亮的橙红色光。这是其最著名的特性。
4. 化学性质
高度惰性: 氖是化学惰性最强的元素之一。
不反应性: 迄今为止，未能制得任何氖的稳定化合物。它不燃烧，也不助燃。
原因: 其电子层全满，能量极低，既不易失去电子，也不易得到电子，难以形成化学键。
5. 存在与制备
宇宙中存在: 在宇宙中含量相对丰富，位列第五（仅次于氢、氦、氧、碳）。
地球存在与来源:
在地球大气中含量稀少，体积分数约为 0.0018% (18 ppm)。
和氦一样，它是宇宙和地球形成时的原始气体，但由于质量较轻，大部分已逃逸到太空。
制备（分离）方法:
低温分离法: 氖是空分装置（液化空气分离氧气和氮气）的副产物。由于氖的沸点介于液氮和液氧之间，可以通过精馏从液态空气中分离出来，再经过纯化得到高纯氖气。
6. 主要用途
氖的用途几乎完全依赖于其独特的物理性质，尤其是其发光特性。
霓虹灯标志 (核心应用):
这是氖最经典、最广为人知的用途。充有纯氖气的灯管发出明亮的橙红色光。
通过在内壁涂上不同的荧光粉，或充入其他气体（如氩、汞蒸气），可以制造出各种颜色的“霓虹灯”（虽然其他颜色的灯不一定是纯氖气，但“霓虹灯”已成为此类广告灯的统称）。
其他类型的光源:
高压指示灯: 用于高压电塔、配电设备的指示灯。
避雷针指示器。
等离子电视和场致发光显示器的早期研发中也曾使用氖气。
低温冷却剂:
液氖具有比液氢和液氦更高的单位体积制冷量，且比液氢安全，比液氦便宜。在一些特定的低温物理研究和作为磁共振成像（MRI）冷却系统的二级制冷剂中有应用。
激光器:
氖是氦氖激光器的工作物质之一。这种激光器能产生非常纯净、连续的红色激光，广泛用于条形码扫描器、水平仪、全息技术和课堂教学。
保护气体: 在某些特殊的高温应用或科研中作为惰性保护气氛。