Izotopy helia

Je známo devět izotopů helia, ovšem jen dva, ³He a ⁴He jsou stabilní. Všechny radioizotopy se rychle rozpadají, nejstabilnější je ⁶He s poločasem přeměny 806,7 milisekund. Nejméně stabilní je ⁵He s poločasem 7,6×10⁻²² s, i když ²He má možná ještě kratší poločas.

V zemské atmosféře se nachází pouze jeden atom ³He na milion atomů ⁴He.^[1] Helium je neobvyklé tím, že jeho izotopové složení se výrazně liší v závislosti na původu. V mezihvězdném prostředí je zastoupení ³He asi stokrát větší.^[2] Jeho obsah v pozemských horninách kolísá více než desetinásobně, čehož se využívá v geologii k určení původu hornin a složení zemského pláště. Rozdílný způsob vzniku obou stabilních izotopů způsobuje i rozdílný poměr jejich množství.

Směs kapalného ³He a ⁴He se při teplotě 0,8 K rozdělí na dvě nemísitelné kapaliny, jelikož tyto izotopy mají rozdílné kvantové vlastnosti: atomy ⁴He jsou bosony, kdežto atomy ³He jsou fermiony.^[3] Znovu se stávají mísitelnými až při několika milikelvinech.