Відомо дев'ять ізотопів гелію (2He) (стандартна атомна маса: 4,002602(2)), але стабільними є лише гелій-3 (3He) і гелій-4 (4He). Усі радіоізотопи короткоживучі; найдовший період напіврозпаду має 6He — 806,92(24) мілісекунди. Найменш стабільним є 10He з періодом напіврозпаду 260(40) йоктосекунд (2,6(4) · 10−22 с), хоча не виключено, що 2He ([de]) може мати ще коротший період напіврозпаду.
Співвідношення 3He до 4He в атмосфері Землі становить 1,343(13) · 10−6, проте ізотопний склад гелію сильно варіюється залежно від його походження. У Місцевій міжзоряній хмарі відношення 3He до 4He становить 1,62(29) · 10−4, що в 121(22) раз перевищує це відношення для атмосферного гелію. У гірських породах земної кори співвідношення ізотопів може змінюватися в десятки разів; ця особливість використовується в геології для дослідження походження гірських порід і складу мантії Землі. Різні процеси утворення двох стабільних ізотопів гелію зумовлюють різний вміст його ізотопів у земній корі.
Рівномірна суміш рідких ізотопів 3He і 4He при температурі нижче 0,8 K розділяються на дві незмішувані фази через відмінності у квантовій статистиці: атоми 4He є бозонами, а атоми 3He — ферміонами. У рефрижераторах розчинення незмішуваність цих двох ізотопів використовується для досягнення температур у кілька мілікельвінів.
Таблиця ізотопів гелію
Символ нукліда | Z(p) | N(n) | Масса ізотопу (а. о. м.) | Період напіврозпаду (T1/2) | Шлях розпаду | Продукт розпаду | Спін і парність ядра | Поширеність ізотопу в природі | Діапазон зміни ізотопної поширеності в природі |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Енергія збудження | |||||||||
2He | 2 | 0 | 2,015894 ± (2) | < 10−9 с | p (>99,99 %) | 2 1 H | 0+# | ||
β+ (<0,01 %) | 2 H | ||||||||
3He | 2 | 1 | 3,016029321967 ± (60) | Стабільний | 1/2+ | 0,000002 ± (2) | [4,6·10−10, 0,000041] | ||
4He | 2 | 2 | 4,002603254130 ± (158) | Стабільний | 0+ | 0,999998 ± (2) | [0,999959, 1,000000] | ||
5He | 2 | 3 | 5,012057 ± (21) | (602 ± (22))·10−24 с [759 ± (28) кэВ] | n | 4He | 3/2− | ||
6He | 2 | 4 | 6,01888589 ± (6) | 806,92 ± (24) мс | β− (99,999722 ± (18)%) | 6Li | 0+ | ||
β−, ділення (0,000278 ± (18)%) | 4He, 2H | ||||||||
7He | 2 | 5 | 7,027991 ± (8) | (2,51 ± (7))·10−21 с [181,9 ± (5,1) кэВ] | n | 6He | (3/2)− | ||
8He | 2 | 6 | 8,03393439 ± (10) | 119,5 ± (1,5) мс | β− (83,1 ± (1,0)%) | 8Li | 0+ | ||
β−n (16 ± (1)%) | 7Li | ||||||||
β−t, ділення (0,9 ± (1)%) | 5He, 3H | ||||||||
9He | 2 | 7 | 9,043950 ± (50) | (2,5 ± (2,3))·10−21 с | n | 8He | 1/2(+) | ||
10He | 2 | 8 | 10,05282 ± (10) | (260 ± (40))·10−24 с [1,8 ± (3) МэВ] | 2n | 8He | 0+ |
Пояснення до таблиці
- Похибка (1σ) наведена у вигляді числа в дужках, вираженого в одиницях останньої значущої цифри, що означає одне стандартне відхилення (за винятком поширеності та стандартної атомної маси ізотопу за даними IUPAC, для яких використовується складніше визначення похибки). Приклади: 29770,6 (5) означає 29770,6 ± 0,5; 21,48 (15) означає 21,48 ± 0,15; −2200,2 (18) означає -2200,2 ± 1,8.
- Шлях розпаду:
p — протонний розпад
n — нейтронний розпад
β+ — позитронний розпад
β− — бета-розпад (випромінювання електрона)
t — випромінювання ядра тритію. - Жирним позначено стабільні продукти розпаду.
- Значення, позначені решіткою (#), отримані не лише з експериментальних даних, а й принаймні частково з трендів сусідніх нуклідів (TNN).
Примітки
- Helium-3 | chemical isotope | Britannica. www.britannica.com (англ.). Процитовано 2 березня 2024.
- Sano, Yuji; Wakita, Hiroshi; Sheng, Xu (1988). Atmospheric helium isotope ratio. Geochemical Journal. Т. 22, № 4. с. 177—181. doi:10.2343/geochemj.22.177. Процитовано 2 березня 2024.
- Busemann, H.; Bühler, F.; Grimberg, A.; Heber, V. S.; Agafonov, Y. N.; Baur, H.; Bochsler, P.; Eismont, N. A.; Wieler, R. (1 березня 2006). Interstellar Helium Trapped with the COLLISA Experiment on the MiR Space Station—Improved Isotope Analysis by In Vacuo Etching. The Astrophysical Journal (англ.). Т. 639, № 1. с. 246. doi:10.1086/499223. ISSN 0004-637X. Процитовано 2 березня 2024.
- . web.archive.org. Архів оригіналу за 5 вересня 2012. Процитовано 2 березня 2024.
- Helium Fundamentals. www.mantleplumes.org. Процитовано 2 березня 2024.
- The Encyclopedia of the Chemical Elements. p. 264.
- Wang, Meng; Huang, W.J.; Kondev, F.G.; Audi, G.; Naimi, S. (1 березня 2021). The AME 2020 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs and references*. Chinese Physics C. Т. 45, № 3. с. 030003. doi:10.1088/1674-1137/abddaf. ISSN 1674-1137. Процитовано 2 березня 2024.
- Kondev, F.G.; Wang, M.; Huang, W.J.; Naimi, S.; Audi, G. (1 березня 2021). The NUBASE2020 evaluation of nuclear physics properties *. Chinese Physics C. Т. 45, № 3. с. 030001. doi:10.1088/1674-1137/abddae. ISSN 1674-1137. Процитовано 2 березня 2024.
- . web.archive.org. 14 жовтня 2008. Архів оригіналу за 14 жовтня 2008. Процитовано 2 березня 2024.
- Atomic Weight of Helium | Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights. ciaaw.org. Процитовано 2 березня 2024.
- Meija, Juris; Coplen, Tyler B.; Berglund, Michael; Brand, Willi A.; Bièvre, Paul De; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Irrgeher, Johanna; Loss, Robert D. (1 березня 2016). Isotopic compositions of the elements 2013 (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry (англ.). Т. 88, № 3. с. 293—306. doi:10.1515/pac-2015-0503. ISSN 1365-3075. Процитовано 2 березня 2024.
H | He | ||||||||||||||||||||||
Li | Be | B | C | N | O | Ne | |||||||||||||||||
Si | |||||||||||||||||||||||
Sc | Ti | Fe | Ge | ||||||||||||||||||||
* | Pb | ||||||||||||||||||||||
Ra | ** | ||||||||||||||||||||||
* | |||||||||||||||||||||||
** | Th | U | Pu | Cf | Es | Fm | Md | No |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет