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ヘリウムの同位体（ヘリウムのどういたい）は8種類が知られているが、3Heと4Heの2種類のみが安定である。地球の大気中には、3Heと4Heは1対100万の割合で存在する〔Emsley, John. ''Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements''. Oxford: Oxford University Press, 2001. Page 178. ISBN 0-19-850340-7〕。しかしヘリウムはその由来によって同位体組成が大きく異なるという特徴がある。星間物質の中では、3Heの割合は約100倍も高くなる〔, ingentaconnect.com, Retrieved 5 January 2007〕。地球上の岩石でも同位体の存在比は10倍も異なる。この事実は地質学で、岩石の起源やマントルの組成を調べるのに使われている〔。 == 解説 == 最も多い同位体である4Heは、地球上で、より重い原子のアルファ崩壊によって作られる。α崩壊により放出されるα粒子は、帯電した4He原子核である。4Heの核子の数は魔法数にあたり、4Heの原子核は非常に安定である。これらはまた、ビッグバン原子核合成によっても大量に生成された。ヘリウムの2つの安定同位体は異なった経路で生成されたため、その分布にも大きな違いが見られる。 0.8ケルビン以下の3Heと4Heの等量混合液体は、2つの層に別れ、混合しない。これは、3Heはフェルミ粒子、4Heはボース粒子であり、異なった量子統計に従うからである〔''The Encyclopedia of the Chemical Elements'', page 264〕。3He-4He希釈冷凍法では、これらが混合しない性質を利用し、数ミリケルビンという極低温への冷却を行う。地球上には痕跡量の3Heしか存在しないが、宇宙塵の構成成分として地球に降ってきたり〔Helium Fundamentals 〕、三重水素のベータ崩壊で生じることがある〔Periodic Table of Elements: Li - Lithium (EnvironmentalChemistry.com) 〕。しかし、恒星の中では3Heは核融合により多量に作られる。月や小惑星のレゴリスのような地球外物質では、太陽風に晒されることによって生じた3Heが痕跡量存在する。 ヘリウム3とヘリウム4大気中の存在比率〔角野浩史：希ガス同位体組成に基づくアルカリ玄武岩の起源に関する地球化学的研究 / 沈み込み帯の背弧におけるマントル内物質循環の解明に向けて 〕、 * 3He/4He(RA=1.37×10-6) つまり、天然存在比は0.000137%と99.999863%。 抄文引用元・出典: フリー百科事典『 ウィキペディア（Wikipedia）』 ■ウィキペディアで「ヘリウムの同位体」の詳細全文を読む スポンサード リンク
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