氦的同位素

原子量:4.002602)共有8個已知同位素質量數介於3-10之間,其中有2個是穩定的,其他都具有放射性。天然存在的氦同位素有2個,分別是4He和3He,皆為穩定同位素。其中3He豐度很低,僅占天然氦的0.000137%。其他放射性同位素5He到10He)都不出現在自然界中,只有在實驗室製造出來過,且半衰期都極短,非常不穩定。

主要的氦同位素
同位素衰變
丰度半衰期 (t1/2)方式能量
MeV
產物
3He0.0002%穩定,帶1粒中子
4He99.9998%穩定,帶2粒中子
標準原子質量英语Standard atomic weight (Ar, 標準)
  • 4.002602(2)[1]
←H1Li3
最常見的同位素,氦-4。

圖表编辑

同位素Z(pN(n同位素質量(u半衰期衰變
方式
[2]
衰變
產物
[n 1]
原子核
自旋
相對豐度
莫耳分率)
相對豐度的變化量
(莫耳分率)
2
He
[n 2]
202.015894(2)≪ 10−9 s[3]p (>99.99%)2 1
H
0+(#)
β+ (<0.01%)2
H
3
He
[n 3][n 4]
213.0160293191(26)稳定[n 5]1/2+1.34(3)×10−64.6×10−10-4.1×10−5
4
He
[n 3]
224.00260325415(6)穩定0+0.99999866(3)0.999959-1
5
He
235.01222(5)700(30)×10−24 sn4
He
3/2-
6
He
[n 6]
246.0188891(8)806.7(15) msβ (99.99%)6
Li
0+
β, α (2.8×10−4%)4
He
, 2
H
7
He
257.028021(18)2.9(5)×10−21 s
[159(28) keV]
n6
He
(3/2)-
8
He
[n 7]
268.033922(7)119.0(15) msβ (83.1%)8
Li
0+
β,n (16.0%)7
Li
β, SF (0.9%)5
He
, 3
H
9
He
279.04395(3)7(4)×10−21 sn8
He
1/2(-#)
10
He
2810.05240(8)2.7(18)×10−21 s2n8
He
0+

備註:畫上#號的數據代表沒有經過實驗的証明,僅為理論推測,而用括號括起來的數據代表不確定性。

氦-3编辑

氦-3的原子含有两个质子、一个中子和一个电子。

氦-3同位素之一,元素符號3He。它的原子核由二顆質子和一顆中子所組成。是穩定同位素。其相對豐度是0.000137%。

氦-4编辑

氦-4的原子含有两个质子、两个中子和一个电子

氦-4同位素之一,其原子核包含2個質子和2的中子。是穩定同位素,豐度為99.999863%,為最常見的氦同位素。

氦-5编辑

氦-5的人造放射性同位素之一,它的原子核由二顆質子和三顆中子所組成,半衰期為7.6×10−22秒,極為不穩定。

氦-5的衰變過程编辑

氦-5的原子有2個質子、3個中子和2個電子。

氦-5會放出一個中子衰變產物為氦-4。

因此,可以估計和氫-1反應。

氫-2反應:

其他同位素编辑

其他同位素都非常不穩定,而且在自然界中不存在,因此科學家對它們了解得不多。

氦-2:原子核只有2個質子,到目前為止只是假想粒子,但如果強核力增強2%,它就有可能存在。

氦-6原子核包含2個質子和4個中子,非常不穩定。

氦-7原子核包含2個質子和5個中子,極為不穩定,會衰變成氦-6

氦-8原子核包含2個質子和6個中子,非常不穩定。

氦-9原子核包含2個質子和7個中子,極為不穩定,會衰变成氦-8。

氦-10原子核包含2個質子和8個中子,極為不穩定,會衰变成氦-8。


同位素列表
氫的同位素氦的同位素鋰的同位素

註釋编辑

  1. ^ 穩定的衰變產物以粗體表示
  2. ^ Intermediate in the 質子﹣質子鏈反應
  3. ^ 3.0 3.1 Produced during 太初核合成
  4. ^ This and 1
    H
    are the only stable nuclides with more protons than neutrons
  5. ^ 這個氦的同位素與是質子比中子多的核素中唯一穩定的核素。
  6. ^ 有2個英语halo nucleus中子
  7. ^ 有4個英语halo nucleus中子

參考文獻编辑

  1. ^ Meija, Juris; et al. Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry. 2016, 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305. 
  2. ^ 存档副本. [2015-09-06]. (原始内容存档于2017-02-19). 
  3. ^ "New Form of Artificial Radioactivity" Inside Physics Research—Science News Update Number 865 #2, May 29, 2008 by Phil Schewe