WikiSort.ru - Не сортированное

ПОИСК ПО САЙТУ | о проекте

Изото́пы ге́лия — разновидности атомов (и ядер) химического элемента гелия, имеющие разное содержание нейтронов в ядре. Всего известно на данный момент времени 8 изотопов, но только два из них стабильны. Природный гелий состоит из двух стабильных изотопов: 4He (изотопная распространённость — 99,99986 %) и гораздо более редкого 3He (0,00014 %; содержание гелия-3 в разных природных источниках может варьировать в довольно широких пределах)[1][2].

Гелий в атмосфере, почти весь состоящий из тяжёлого нуклида 4He, является продуктом α-распада тяжёлых радиоактивных элементов (урана, тория, актиния), лишь незначительная его часть является реликтовой (то есть захваченной миллиарды лет назад уплотнявшейся космической пылью, из которой образовалась Земля)[1][2]. Скорость образования гелия ничтожна и составляет около 1,16⋅10−7 см³ на 1 г U и 2,43⋅10−8 см³ на 1 г Th в год. Одна тонна связанного в минералах урана испускает за год всего 0,12 см³ гелия. Этот процесс ежегодно накапливает в доступных изучению толщах Земли и вод (25-28)⋅106 м³ газа[1].

Содержание 3He в выделенном из атмосферы гелии ничтожно мало, отношение 3He/4He для воздуха равно 1,1⋅10−6, а для гелия из природных газов 1,4⋅10−7. Установлено, что 3He получается в результате β-распада тяжёлого нуклида водорода — трития, который образуется в ряде ядерных реакций в земной коре и верхних слоях атмосферы. В последних тритий возникает при обстреле азота нейтронами космического излучения[2]:

Тритий довольно быстро (T1/2=12,46 лет) распадается с образованием 3He, электронов и антинейтрино:

Звёздный гелий (гелий Вселенной) — продукт термоядерной реакции синтеза ядер водорода, протекающей на Солнце и звездах по протон-протонному и углеродно-азотному циклам[1].

Известны ещё шесть радиоактивных изотопов гелия, являющихся продуктами искусственных ядерных реакций. Так, например, нуклид 6He был получен при бомбардировке бериллия нейтронами[1]:

Таблица изотопов гелия

Символ
нуклида		 Z(p) N(n) Масса изотопа[3]
(а. е. м.)		 Избыток массы[3]
(кэВ)		 Период
полураспада[4]
(T1/2)		 Спин и чётность
(J π) ядра[4]		 Распространённость
изотопа в природе[4]
(%)
2He[5][6] 2 0 2 (?) (?) - протонный распад >99.99%

либо β+ в дейтрон (<0.01%)

 1/2+ 0+(#)
3He 2 1 3,0160293191(26) 14931,2148(24) стабилен 1/2+ 0,000137(3)
4He 2 2 4,00260325415(6) 2424,91565(6) стабилен 0+ 99,999863(3)
5He 2 3 5,012220(50) 11390(50) 700(30)⋅10−24 с 3/2−
6He 2 4 6,0188891(8) 17595,1(8) 806,7(15) мс 0+
7He 2 5 7,028021(18) 26101(17) 2,9(5)⋅10−21 с (3/2)−
8He 2 6 8,02248736(10) 31598(7) 119,0(15) мс 0+
9He 2 7 9,043950(30) 40939(29) 7(4)⋅10−21 с 1/2( −#)
10He 2 8 10,052400(80) 48810(70) 2,7(18)⋅10−21 с 0+

Пояснения к таблице

  • Распространённость изотопов приведена для земной атмосферы. Для других источников значения могут сильно отличаться.
  • Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних (по Z и N) нуклидов. Неуверенно определённые значения спина и/или чётности заключены в скобки.
  • Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК, для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означает −2200,2 ± 1,8.

Примечания

  1. 1 2 3 4 5 Фастовский В.Г., Ровинский А.Е., Петровский Ю.В. Глава первая. Открытие. Происхождение. Распространенность. Применение // Инертные газы. — Изд. 2-е. — М.: Атомиздат, 1972. — С. 3-13. — 352 с. — 2400 экз.
  2. 1 2 3 Финкельштейн Д.Н. Глава IV. Инертные газы на Земле и в космосе // Инертные газы. — Изд. 2-е. — М.: Наука, 1979. — С. 76-110. — 200 с. — («Наука и технический прогресс»). — 19 000 экз. Архивировано 5 сентября 2012 года.
  3. 1 2 Данные приведены по Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references (англ.) // Nuclear Physics A. — 2003. — Vol. 729. — P. 337—676. — DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. — Bibcode: 2003NuPhA.729..337A.
  4. 1 2 3 Данные приведены по Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // Nuclear Physics A. — 2003. — Т. 729. — С. 3—128. — DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. — Bibcode: 2003NuPhA.729....3A.
  5. ↑ Промежуточное состояние в термоядерной реакции протон-протон
  6. ↑ Stellar Interiors: Physical Principles, Structure, and Evolution, 2004, ISBN 9780387200897: "The Proton-Proton Reaction": "This crucial but as it turns out, unlikely reaction requires that two protons form a coupled system (the "diproton") while flashing past one another and, at practically that same instant, one of these protons must undergo a weak decay"

Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".

Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.

Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .



Текст в блоке "Читать" взят с сайта "Википедия" и доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия.

Другой контент может иметь иную лицензию. Перед использованием материалов сайта WikiSort.ru внимательно изучите правила лицензирования конкретных элементов наполнения сайта.

2019-2024
WikiSort.ru - проект по пересортировке и дополнению контента Википедии