Wiederholung – Helium aus Gestein

Helium: das Gas, das aus Gestein stammt

Helium ist das zweite Element des Periodensystems: Jedes Heliumatom hat 2 Protonen und 2 Elektronen. Es ist das zweitleichteste Element und im Universum nach Wasserstoff das zweithäufigste. Auf der Erde ist es jedoch selten, und fast das gesamte Helium stammt aus dem Inneren von Gestein.

Gestein enthält kleine Mengen Uran und Thorium. Ihre Atomkerne sind instabil und zerfallen, indem sie α-Teilchen ausstoßen. Ein α-Teilchen ist ein Heliumkern: 2 Protonen und 2 Neutronen, ohne Elektronen. Im Gestein eingeschlossen, nimmt jedes α-Teilchen bald zwei Elektronen auf und wird zu einem Heliumatom. Über Millionen von Jahren sickert dieses Helium durch das Gestein und sammelt sich unter der Erde an, oft zusammen mit Erdgas, aus dem wir es gewinnen.

Die beiden Heliumisotope: eine vollständig besetzte Schale mit 2 Elektronen

Helium reagiert mit nichts: Seine zwei Elektronen füllen seine einzige Schale. Es füllt Partyballons und Wetterballons, und flüssiges Helium, kälter als jede andere Flüssigkeit, kühlt die Magnete von MRT-Scannern in Krankenhäusern.

Thorium-232, eine der Quellen des Heliums auf der Erde, zerfällt, indem es ein α-Teilchen abgibt:

$${}^{232}_{90}\mathrm{Th} \to \mathrm{X} + {}^{4}_{2}\mathrm{He}$$

Baue ein neutrales Atom von X.