הליום-4

הליום-4 או ⁴He הוא האיזוטופ הנפוץ ביותר של הליום, המהווה 99.999863% מההליום ביקום. אטום של הליום-4 מכיל 2 פרוטונים, 2 נייטרונים ו-2 אלקטרונים. הליום-4, בניגוד להליום-3, הוא בוזון ולכן יכול לעבור עיבוי בוז-איינשטיין.

הליום-4

כללי
סמל	4He
נייטרונים	2
פרוטונים	2
מידע גרעיני
שכיחות יחסית	99.999863%
זמן מחצית חיים	יציב
מסה איזוטופית	4.002602 u
ספין	0

הליום-4 כנוזל-על

גרעין אטום הליום-4 וחלוקת ענני האלקטרונים וסימטריה כדורית הדומה מאוד לענן האלקטרונים

תרשים של שרשרת פרוטון-פרוטון

השוואה של גרעין האטום של הליום-4 לאיזוטופים נפוצים נוספים. האנרגיה מחייבת של הליום-4 גדולה משמעותית מכל שאר האיזוטופים.

יציבות גרעין ומעטפת אלקטרונים

כחלקיק אלפא

ערך מורחב – קרינת אלפא

חלקיק אלפא הוא יון של הליום-4. כאשר אטום רדיואקטיבי פולט חלקיק אלפא, המספר האטומי שלו (מספר הפרוטונים בו) קטן ב-2 ואילו מספר המסה שלו (מספר הנוקלאונים בו) קטן ב-4. לדוגמה, גרעין אורניום-238 הפולט חלקיק אלפא הופך לגרעין תוריום-234:

${}_{92}^{238}{\hbox{U}}\;\to \;{}_{90}^{234}{\hbox{Th}}\;+\;{}_{2}^{4}{\hbox{He}}$

ניתן לתאר תהליך זה גם כך:

${}^{238}{\hbox{U}}\;\to \;^{234}{\hbox{Th}}\;+\;\alpha$

ניתן לייצר חלקיקי הליום-4 במאיצי חלקיקים, כמו ציקלוטרון או סינכרוטרון.

יציבות

ערך מורחב – מספר קסם (מדע)

הסיבה לפיה הליום-4 הוא יציב במיוחד היא שגם מספר הפרוטונים וגם מספר הנייטרונים בגרעינו הם 2 - שהוא מספר קסם. היות ש-2 הוא מספר הקסם הקטן והבסיסי ביותר, להליום-4 יש יציבות מיוחדת.

תכונות

	הליום-4	הליום-3
מסה אטומית	u‏4.00	u‏3.02
נקודת רתיחה	4.23 קלווין	3.19 קלווין
נקודה קריטית	5.2 קלווין	3.35 קלווין
טמפרטורת הפיכה לנוזל על	4.22 קלווין	0.000249 קלווין
צפיפות בטמפרטורת הרתיחה	59 גרם לליטר	125 גרם לליטר
סוג חלקיק	בוזון	פרמיון

יצירה בכוכבים

ערך מורחב – היתוך גרעיני

השמש וכוכבים אחרים מתיכים מימן והופכת אותו להליום-4, בתגובה המכונה "שרשרת פרוטון-פרוטון".

ראו גם

• חלקיק אלפא
• הליום
• הליום-3
• נוזל על
• הליום נוזלי

קישורים חיצוניים

• אתר בנושא הליום (באנגלית)