Isotop helium

Meskipun helium (₂He) (berat atom standar: 4,002602(2)) memiliki sembilan isotop, hanya helium-3 (³He) dan helium-4 (⁴He) yang stabil.^[2] Semua radioisotop helium berumur pendek, yang berumur paling lama adalah ⁶He dengan waktu paruh 806,92(24) milidetik. Yang paling tidak stabil adalah ¹⁰He, dengan waktu paruh 260(40) yoktodetik (2,6(4)×10⁻²² detik), meskipun ada kemungkinan bahwa ²He mungkin memiliki waktu paruh yang lebih pendek.

Di atmosfer bumi, perbandingan ³He terhadap ⁴He adalah 1,343(13)×10⁻⁶.^[3] Namun, kelimpahan isotop helium sangat bervariasi tergantung pada asalnya. Di Awan Antarbintang Lokal, proporsi ³He terhadap ⁴He adalah 1,62(29)×10⁻⁴,^[4] yang 121(22) kali lebih tinggi daripada helium di atmosfer. Batuan dari kerak bumi memiliki rasio isotop yang bervariasi hingga faktor sepuluh; hal ini digunakan dalam geologi untuk menyelidiki asal usul batuan dan komposisi mantel Bumi.^[5] Proses pembentukan yang berbeda dari dua isotop stabil helium menghasilkan kelimpahan isotop yang berbeda.

Campuran yang sama dari cairan ³He dan ⁴He di bawah 0,8 K terpisah menjadi dua fase yang tidak dapat bercampur karena perbedaannya (mereka mengikuti statistik kuantum yang berbeda: atom ⁴He adalah boson sedangkan atom ³He adalah fermion).^[6] Lemari es pengenceran memanfaatkan ketidakbercampuran kedua isotop ini untuk mencapai suhu beberapa milikelvin.

1. ^ Meija, J.; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". Pure Appl. Chem. 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305. 
2. ^ "helium-3 | chemical isotope | Britannica". www.britannica.com (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 1 Juli 2022. 
3. ^ Sano, Yuji; Wakita, Hiroshi; Sheng, Xu (1988). "Atmospheric helium isotope ratio". Geochemical Journal. 22 (4): 177–181. doi:10.2343/geochemj.22.177. 
4. ^ Busemann, H.; Bühler, F.; Grimberg, A.; Heber, V. S.; Agafonov, Y. N.; Baur, H.; Bochsler, P.; Eismont, N. A.; Wieler, R.; Zastenker, G. N. (2006-03-01). "Interstellar Helium Trapped with the COLLISA Experiment on the MiR Space Station—Improved Isotope Analysis by In Vacuo Etching". The Astrophysical Journal (dalam bahasa Inggris). 639 (1): 246. doi:10.1086/499223. ISSN 0004-637X. 
5. ^ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama heliumfundamentals
6. ^ The Encyclopedia of the Chemical Elements. hlm. 264.