Heli 4

Heli 4

Nombre màssic	Error de l'expressió: Paraula no reconeguda "span".
Neutrons	2
Protons	2
Abundància natural	0,99999866
Massa isotòpica	4,00260325413 Da
Espín	0
Energia d'enllaç	28.295,66
Paritat	1

L'heli 4 (⁴He o He-4) és un isòtop d'heli no radioactiu i lleuger. És el més abundant dels dos isòtops d'heli presents a la natura, formant aproximadament el 99.99986% d'heli a la Terra. El seu nucli és una partícula alfa, que conté dos protons i dos neutrons. Aquest isòtop de l'heli representa aproximadament un quart de la matèria a l'Univers, i juntament amb l'hidrogen (que representa gairebé tota la resta) són els dos elements més presents.

Donat que la desintegració alfa és un mode de descomposició comú per molts radioisòtops, aquest fet podria explicar la seva abundància. De fet, la descomposició alfa d'elements pesants és la font de la presència natural d'heli 4 a la Terra. Aquest fenomen es representa de la següent manera:

${\displaystyle {}_{Z}^{A}{\hbox{X}}\;\to \;{}_{Z-2}^{A-4}{\hbox{Y}}\;+\;{}_{2}^{4}{\hbox{He}}^{2+}\;\to \;_{Z-2}^{A-4}{\hbox{Y}}\;+\;\alpha }$

Si l'element pesant fos l'urani l'equació quedaria de la següent manera:

${\displaystyle {}^{2}{}_{92}^{38}{\hbox{U}}\;\to \;{}^{2}{}_{90}^{34}{\hbox{Th}}\;+\;{}_{2}^{4}{\hbox{He}}^{2+}}$

Si bé també es produeix per la fusió nuclear de deuteri (hidrogen 2) i de triti (hidrogen 3) a les estrelles, la majoria d'heli 4 que es troba tant al Sol com en l'univers es pensa que podria haver estat produït al big-bang i es coneix com a "heli primordial". No obstant això, l'heli 4 primordial no té gaire presència a la Terra, ja que va desaparèixer durant la fase d'altes temperatures de la creació de la Terra.

Quan l'heli 4 es congela a menys de 2,17 K (-271 °C), aquest es torna un superfluid, amb propietats molt diferents a la d'un líquid normal i corrent. Per exemple, si l'heli 4 es deixa en un vas destapat, es forma una fina capa als costats del vas que vessa. Aquest estrany comportament és el resultat de la relació de Clausius-Clapeyron i no es pot explicar pel model actual de la mecànica clàssica ni per la física nuclear dels models elèctrics.