הליום-4

איזוטופ של הליום

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
כללי
סמל 4He
נייטרונים 2
פרוטונים 2
מידע גרעיני
שכיחות יחסית 99.999863%
זמן מחצית חיים יציב
מסה איזוטופית 4.002602 u
ספין 0 עריכת הנתון בוויקינתונים
לעריכה בוויקינתונים שמשמש מקור לחלק מהמידע בתבנית OOjs UI icon info big.svg
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 אלקטרוניםעריכה

כחלקיק אלפאעריכה

  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:

 

ניתן לתאר תהליך זה גם כך:

 

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

יציבותעריכה

  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.

תכונותעריכה

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[1] 0.000249 קלווין
צפיפות בטמפרטורת הרתיחה[2] 59 גרם לליטר 125 גרם לליטר
סוג חלקיק בוזון פרמיון

יצירה בכוכביםעריכה

  ערך מורחב – היתוך גרעיני

השמש וכוכבים אחרים מתיכים מימן והופכת אותו להליום-4, בתגובה המכונה "שרשרת פרוטון-פרוטון".[3]

ראו גםעריכה

קישורים חיצונייםעריכה

הערות שולייםעריכה

  1. ^ הליום כנוזל על
  2. ^ בלחץ של אטמוספירה אחת
  3. ^ תהליכי מיזוג גרעיני