氦的同位素
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标准原子质量 (Ar, 标准) |
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氦(原子量:4.002602)共有8个已知同位素,质量数介于3-10之间,其中有2个是稳定的,其他都具有放射性。天然存在的氦同位素有2个,分别是4He和3He,皆为稳定同位素。其中3He丰度很低,仅占天然氦的0.000137%。其他放射性同位素(5He到10He)都不出现在自然界中,只有在实验室制造出来过,且半衰期都极短,非常不稳定。
图表
符号 | Z | N | 同位素质量(u) [n 1] |
半衰期 [n 1] |
衰变 方式[2] |
衰变 产物 [n 2] |
原子核 自旋[n 3] |
相对丰度 (摩尔分率)[n 1] |
相对丰度 的变化量 (摩尔分率) |
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2 He [n 4] |
2 | 0 | 2.015894(2) | ≪ 10−9 s[3] | p (>99.99%) | 2 1 H |
0+(#) | ||
β+ (<0.01%) | 2 H | ||||||||
3 He [n 5][n 6] |
2 | 1 | 3.0160293191(26) | 稳定[n 7] | 1/2+ | 1.34(3)×10−6 | 4.6×10−10-4.1×10−5 | ||
4 He [n 5] |
2 | 2 | 4.00260325415(6) | 稳定 | 0+ | 0.99999866(3) | 0.999959-1 | ||
5 He |
2 | 3 | 5.01222(5) | 700(30)×10−24 s | n | 4 He |
3/2- | ||
6 He [n 8] |
2 | 4 | 6.0188891(8) | 806.7(15) ms | β− (99.99%) | 6 Li |
0+ | ||
β−, α (2.8×10−4%) | 4 He , 2 H | ||||||||
7 He |
2 | 5 | 7.028021(18) | 2.9(5)×10−21 s [159(28) keV] |
n | 6 He |
(3/2)- | ||
8 He [n 9] |
2 | 6 | 8.033922(7) | 119.0(15) ms | β− (83.1%) | 8 Li |
0+ | ||
β−,n (16.0%) | 7 Li | ||||||||
β−, SF (0.9%) | 5 He , 3 H | ||||||||
9 He |
2 | 7 | 9.04395(3) | 7(4)×10−21 s | n | 8 He |
1/2(-#) | ||
10 He |
2 | 8 | 10.05240(8) | 2.7(18)×10−21 s | 2n | 8 He |
0+ |
氦-3
氦-3是氦的同位素之一,元素符号为3He。它的原子核由二颗质子和一颗中子所组成。是稳定同位素。其相对丰度是0.000137%。
氦-4
氦-4是氦的同位素之一,其原子核包含2个质子和2的中子。是稳定同位素,丰度为99.999863%,为最常见的氦同位素。
氦-5
氦-5是氦的人造放射性同位素之一,它的原子核由二颗质子和三颗中子所组成,半衰期为7.6×10−22秒,极为不稳定。
氦-5的衰变过程
- 因此,可以估计和氢-1反应。
和氢-2反应:
其他同位素
其他同位素都非常不稳定,而且在自然界中不存在,因此科学家对它们了解得不多。
氦-2:原子核只有2个质子,到目前为止只是假想粒子,但如果强核力增强2%,它就有可能存在。
氦-7:原子核包含2个质子和5个中子,极为不稳定,会衰变成氦-6。
氦-9:原子核包含2个质子和7个中子,极为不稳定,会衰变成氦-8。
氦-10:原子核包含2个质子和8个中子,极为不稳定,会衰变成氦-8。
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注释
- ^ 1.0 1.1 1.2 用括号括起来的数据代表不确定性。
- ^ 稳定的衰变产物以粗体表示。
- ^ 画上#号的数据代表没有经过实验的证明,仅为理论推测。
- ^ Intermediate in the 质子﹣质子链反应
- ^ 5.0 5.1 Produced during 太初核合成
- ^ This and 1
H
are the only stable nuclides with more protons than neutrons - ^ 这个氦的同位素与氕是质子比中子多的核素中唯一稳定的核素。
- ^ 有2个晕中子
- ^ 有4个晕中子
参考文献
- ^ 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.
- ^ 存档副本. [2015-09-06]. (原始内容存档于2017-02-19).
- ^ "New Form of Artificial Radioactivity" Inside Physics Research—Science News Update Number 865 #2, May 29, 2008 by Phil Schewe