|
== Đồng vị ==
{{chính|Đồng vị của heli}}
Có 8 [[đồng vị]] của heli, nhưng chỉ [[heli-3]] và [[heli-4]] là [[đồng vị bền|bền]]. Trong [[khí quyển Trái Đất]], trong một triệu nguyên tử {{chem|4|He}} có một nguyên tử {{chem|3|He}}.<ref name="nbb">{{chú thích sách| author = Emsley, John| title = Nature's Building Blocks| publisher = Oxford University Press| year = 2001| location = Oxford| pages = 175–179| isbn = 0-19-850341-5}}</ref> Không giống như các nguyên tử khác, sự phổ biến của các đồng vị heli thay đổi tùy theo nguồn gốc, do các quá trình hình thành khác nhau. Đồng vị phổ biến nhất, heli-4, được tạo ra trên Trái Đất từ [[phân rã anpha|phân rã alpha]] của các nguyên tố phóng xạ nặng hơn; các hạt [[alpha]] sinh ra bị ion hóa hoàn toàn hạt nhân heli-4. Heli-4 là hạt nhân ổn định bất thường do các [[nucleon]] được sắp xếp vào [[mô hình lớp vỏ hạt nhân|lớp vỏ đầy đủ]]. Nó cũng được tạo ra với số lượng lớn trong [[tổng hợp hạt nhân Big Bang]].<ref name="bigbang">{{chúChú thích web|authortác giả 1=Weiss, Achim|titletiêu đề=Elements of the past: Big Bang Nucleosynthesis and observation|url=http://www.einstein-online.info/spotlights/BBN_obs/?set_language=en|publishernhà xuất bản=[[Max Planck Institute for Gravitational Physics]]|accessdatengày truy cập = ngày 23 tháng 6 năm 2008}}; {{Cite journal|last1=Coc | first1=Alain | last2=Vangioni-Flam |first2=Elisabeth| last3=Descouvemont |first3=Pierre|last4=Adahchour | first4=Abderrahim|last5= Angulo | first5=Carmen |title=Updated Big Bang Nucleosynthesis confronted to WMAP observations and to the Abundance of Light Elements|journal=[[Astrophysical Journal]]| volume=600 |date=2004|issue=2|page=544|doi=10.1086/380121|bibcode=2004ApJ...600..544C|arxiv = astro-ph/0309480}}</ref>
Heli-3 có chỉ có mặt trên Trái Đất ở dạng dấu vết; đa số trong đó có từ lúc hình thành Trái Đất, mặc dù một số rơi vào Trái Đất trong [[bụi vũ trụ]].<ref name="heliumfundamentals">{{chúChú thích web |url = http://www.mantleplumes.org/HeliumFundamentals.html |titletiêu đề = Helium Fundamentals |authortác giả 1 = Anderson, Don L.; Foulger, G. R.; Meibom, A.|datengày tháng = ngày 2 tháng 9 năm 2006 |accessdatengày truy cập = ngày 20 tháng 7 năm 2008 |publishernhà xuất bản = MantlePlumes.org}}</ref> Một lượng vết cũng được tạo ra từ [[phân rã beta]] của [[triti]].<ref>{{chú thích tạp chí|title= Half-Life of Tritium| journal=Physical Review|volume= 72|year= 1947| pages= 972–972|author= Novick, Aaron| doi=10.1103/PhysRev.72.972.2}}</ref> Các đá trong vỏ Trái Đất có các tỉ lệ đồng vị thay đổi khoảng 1/10, và các tỉ lệ này có thể được dùng để khảo sát nguồn gốc của các đá và thành phần [[lớp phủ (địa chất)|lớp phủ]] của Trái Đất.<ref name="heliumfundamentals">{{chúChú thích web|url = http://www.mantleplumes.org/HeliumFundamentals.html |titletiêu đề = Helium Fundamentals |authortác giả 1 = Anderson, Don L. |author2 = Foulger, G. R. |author3 = Meibom, A.|datengày tháng = ngày 2 tháng 9 năm 2006 |accessdatengày truy cập = ngày 20 tháng 7 năm 2008 |publishernhà xuất bản = MantlePlumes.org}}</ref> {{chem|3|He}} phổ biến hơn trong các ngôi sao ở dạng sản phẩm của [[phản ứng tổng hợp hạt nhân]]. Do đó trong [[môi trường liên sao]], tỉ lệ {{chem|3|He}} so với {{chem|4|He}} cao khoảng 100 lần so với trên Trái Đất.<ref>{{chú thích tạp chí|title=Isotopic Composition and Abundance of Interstellar Neutral Helium Based on Direct Measurements| journal=Astrophysics| volume=45| issue=2|year=2002| pages=131–142| url=http://www.ingentaconnect.com/content/klu/asys/2002/00000045/00000002/00378626 |accessdate = ngày 20 tháng 7 năm 2008 |author=Zastenker G. N. ''et al.''| doi=10.1023/A:1016057812964|archiveurl = http://web.archive.org/web/20071001164450/http://www.ingentaconnect.com/content/klu/asys/2002/00000045/00000002/00378626 |archivedate = 1 tháng 10 năm 2007|deadurl=yes}}</ref> Các vật liệu ngoài hành tinh như tầng phong hóa của Mặt Trăng và tiểu hành tinh có heli-3 ở dạng vết, chúng được hình thành từ sự bắn phá của [[gió Mặt Trời]]. Bề mặt [[Mặt Trăng]] chứa heli-3 với nồng độ 0.01 [[pPM|ppm]].<ref>{{chúChú thích web |url = http://fti.neep.wisc.edu/Research/he3_pubs.html|titletiêu đề = Lunar Mining of Helium-3 |datengày tháng = ngày 19 tháng 10 năm 2007 | accessdatengày truy cập = ngày 9 tháng 7 năm 2008 | publishernhà xuất bản = Fusion Technology Institute of the University of Wisconsin-Madison}}</ref><ref>{{chúChú thích web|url= http://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2007/pdf/2175.pdf|formatđịnh dạng=PDF| titletiêu đề = The estimation of helium-3 probable reserves in lunar regolith| authortác giả 1= Slyuta, E. N.; Abdrakhimov, A. M.; Galimov, E. M.|work= Lunar and Planetary Science XXXVIII| yearnăm=2007|accessdatengày truy cập = ngày 20 tháng 7 năm 2008}}</ref> Một số người, đầu tiên là Gerald Kulcinski năm 1986,<ref>{{chú thích báo|url = http://www.thespacereview.com/article/536/1|title = A fascinating hour with Gerald Kulcinski|author=Hedman, Eric R.|date = ngày 16 tháng 1 năm 2006 |work = The Space Review|accessdate = ngày 20 tháng 7 năm 2008}}</ref> đã đề xuất thám hiểm Mặt Trăng, khai thác lớp phong hóa Mặt Trăng và sử dụng heli-3 trong [[phản ứng tổng hợp hạt nhân]].
Heli-4 hóa lỏng có thể được làm lạnh ở khoảng 1 kelvin bằng [[làm lạnh bay hơi]] trong [[1-K pot]]. Cách làm lạnh tương tự cũng áp dụng cho heli-3, đồng vị này có điểm sôi thấp hơn nên có thể lạnh ở 0,2 kelvin trong [[helium-3 refrigerator]]. Hỗn hợp cân bằng của {{chem|3|He}} và {{chem|4|He}} lỏng dưới 0,8 K tách thành hai pha không trộn lẫn do sự khác biệt của chúng (chúng tuên theo các [[thống kê lượng tử]] khác nhau: các nguyên tử heli-4 tuên theo [[boson]] trong khi heli-3 tuân theo [[fermion]]).<ref name=enc>{{chú thích sách|title= The Encyclopedia of the Chemical Elements |pages =256–268 |first = Clifford A. |last=Hampel |location=New York |isbn = 0-442-15598-0 |date = 1968 |publisher =Van Nostrand Reinhold}}</ref> [[Dilution refrigerator]]s use this immiscibility to achieve temperatures of a few millikelvins.
|
