Гелий

Химический элемент восьмой группы периодической системы, порядковый номер 2; инертный газ с атомной массой 4,003.

• Состоит из двух стабильных изотопов — He⁴ и He³; содержание их непостоянно и зависит от источника образования, но тяжёлый изотоп всегда преобладает.
• В воздухе содержание по объёму составляет 0,0005% гелия, при содержании в нём He³ — 1,2·10⁻⁷%.
• Образуется и накапливается в минералах благодаря радиоактивному распаду урана и тория, в результате которого каждая альфа-частица, потерявшая свой заряд при торможении в веществе или воздухе, превращается в нейтральный атом гелия с массой 4; 1 г урана в равновесии с продуктами его распада даёт 1,1·10⁻⁷ см³ He⁴ в год.
• На соотношении гелия к урану и торию в минерале основан гелиевый метод определения абсолютного возраста.
• Изотопы He³ и He⁴ образуются также в результате некоторых ядерных реакций, эффект которых в природе невелик.

Гелий открыт впервые на Солнце и является наиболее распространённым элементом космоса. На 10⁴ атомов кремния во Вселенной приходится 3,5·10⁷ атомов гелия. Накопление ядер гелия во Вселенной происходит за счёт термоядерной реакции.

Современный контекст

Современные исследования (2024) уточняют, что гелий является ключевым продуктом термоядерного синтеза в звёздах, а его изотопное соотношение (He³/He⁴) используется как индикатор мантийных источников в геохимии. Гелий-3, редкий на Земле, активно изучается в проектах по добыче на Луне (данные миссий Чанъэ-5, 2021; Lunar Prospector, 2023). Гелиевый метод датирования ныне редко применяется из-за высокой летучести газа и утечек из минералов; вместо него используются уран-свинцовый и аргон-аргоновый методы.