Isotop helium

Helium (He) mempunyai lapan isotop yang diketahui, tetapi hanya helium-3 (³He) dan helium-4 (⁴He) yang stabil. Semua radioisotop yang lain mempunyai jangka hayat pendek; isotop dengan jangka hayat terpanjang dimiliki ⁶He dengan separuh hayat 806.7 milisaat, manakala yang paling tidak stabil adalah ⁵He dengan separuh hayat 7.6 × 10^-22 saat, tetapi berkemungkinan ²He mempunyai jangka hayat yang lebih pendek.

Di dalam atmosfera Bumi, terdapat satu atom ³He bagi setiap sejuta atom ⁴He. Namun, helium luar biasa kerana kelimpahan isotopnya jauh berbeza bergantung kepada sumbernya. Di dalam medium antara najam, nisbah ³He adalah kira-kira 100 kali lebih tinggi. Batuan dari kerak Bumi mempunyai nisbah isotop yang berbeza sehingga sepuluh kali ganda; ini digunakan dalam geologi untuk mengkaji asal-usul batu-batu dan komposisi mantel Bumi. Kaedah penghasilan yang berbeza bagi kedua-dua isotop stabil helium menyebabkan perbezaan dalam kelimpahan isotop.

Campuran sama ³He dan ⁴He cecair di bawah suhu 0.8 K akan terpisah kepada dua fasa yang tidak boleh bercampur disebabkan ketidaksamaan mereka (kedua-dua isotop mengikut statistik kuantum yang berbeza: ⁴He adalah boson manakala ³He adalah fermion). Peti sejuk pencairan (dilution refrigerators) menggunakan sifat kedua-dua isotop yang tidak boleh bercampur ini untuk mencapai suhu beberapa milikelvin.