Isotopi dell'elio
L'elio ha solo due isotopi stabili e reperibili in natura, 3He e 4He, mentre gli altri, instabili, decadono in meno di un secondo per trasformarsi in elio-4 o litio.
Descrizione
[modifica | modifica wikitesto]Elio-3
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3He è un isotopo dell'elio composto da due protoni e un neutrone. È un isotopo raro sulla Terra, e viene soprattutto usato nella ricerca sulla fusione nucleare.
Si ritiene che l'Elio-3 sia più diffuso sulla Luna (nello strato superiore delle rocce regolitiche, dove è stato incluso dal vento solare nel corso di miliardi di anni), e nei giganti gassosi del sistema solare (residui dell'antica nebulosa solare).
L'Elio-3 costituisce le rocce lunari in quantità di 0,01 parti per milione, mentre 28 parti per milione sono di elio-4. Dal punto di vista scientifico, questo isotopo è importante poiché si ritiene che possa essere usato come fonte di energia per le centrali elettriche a fusione di seconda generazione.
La sua esistenza è stata ipotizzata per la prima volta nel 1934 dal fisico australiano Mark Oliphant nel Cavendish Laboratory della Cambridge University.
È stato osservato per la prima volta al Lawrence Berkeley National Laboratory nel 1939 da Luis Álvarez e da Robert Cornog.
Elio-4
[modifica | modifica wikitesto]4He anche raffigurato come 42He o 4He è un isotopo leggero e non radioattivo dell'elio, di cui costituisce la maggior parte in natura.
Elio-5
[modifica | modifica wikitesto]5He è un isotopo altamente instabile dell'elio.
Non esiste in natura, se non forse nelle stelle e decade in meno di un nanosecondo in elio-4 espellendo un neutrone dal nucleo.
Elio-6
[modifica | modifica wikitesto]6He viene quasi sempre prodotto dal decadimento di elio-7 o litio-11 e decade in circa 806 millisecondi trasformandosi in litio-6.
Elio-7
[modifica | modifica wikitesto]⁷He Non deriva dal decadimento di un altro isotopo, piuttosto viene prodotto dallaframmentazione di fasci pesanti ad alta energia, reazioni di trasferimento e reazioni di knockout o scambio di nucleoni. [1]
Esempi pratici di reazione usata in esperimenti:• 9Be(15N,17F)7He — un fascio di 15N colpisce un bersaglio di 9Be e si osserva 17F lasciando 7He (reazione usata nello studio che hai citato).
• 9Be(p,3He)7He — bombardamento di 9Be con protoni che produce 3He come frammento e lascia 7He.
• Frammentatione di fasci di nuclei più pesanti su bersagli leggeri
Una volta formato, ⁷He decade rapidamente in circa 2.51zs trasformandosi in ⁶He.
Elio-8
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Elio-9
[modifica | modifica wikitesto]Elio-10
[modifica | modifica wikitesto]Tabella degli isotopi
[modifica | modifica wikitesto]Massa atomica standard: 4,002602 u.
| simbolo | Z | N | massa isotopica (u) |
spin nucleare |
emivita | DM | DP | NA |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3He | 2 | 1 | 3,0160293191 | +1/2 | stabile | — | — | 0,000134% |
| 4He | 2 | 2 | 4,00260325415 | +0 | stabile | — | — | 99,999866% |
| 5He | 2 | 3 | 5,01222 | −3/2 | ~700×10−24 s | n | 4He | 0% |
| 6He | 2 | 4 | 6,0188891 | +0 | ~806,7 ms | β− | 6Li | 0% |
Note
[modifica | modifica wikitesto]- ↑ H. G. Bohlen, R. Kalpakchieva e A. Blažević, Spectroscopy of ${}^{7}\mathrm{He}$ states using the ${(}^{15}\mathrm{N}{,}^{17}\mathrm{F})$ reaction on ${}^{9}\mathrm{Be}$, in Physical Review C, vol. 64, n. 2, 10 luglio 2001, pp. 024312, DOI:10.1103/PhysRevC.64.024312. URL consultato il 27 ottobre 2025.
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