Révision - Hélium extrait des roches

Hélium : le gaz qui provient des roches

L’hélium est le deuxième élément du tableau périodique : chaque atome d’hélium possède 2 protons et 2 électrons. C’est le deuxième élément le plus léger et, dans l’Univers, le deuxième plus abondant après l’hydrogène. Sur Terre, toutefois, il est rare, et presque tout provient de l’intérieur des roches.

Les roches contiennent de petites quantités d’uranium et de thorium. Leurs noyaux sont instables et se désintègrent en éjectant des particules α. Une particule α est un noyau d’hélium : 2 protons et 2 neutrons, sans électrons. Piégée dans la roche, chaque particule α capte bientôt deux électrons et devient un atome d’hélium. Au fil de millions d’années, cet hélium s’infiltre dans la roche et s’accumule sous terre, souvent avec du gaz naturel, d’où nous l’extrayons.

Les deux isotopes de l’hélium : une couche complète de 2 électrons

L’hélium ne réagit avec rien : ses deux électrons remplissent sa seule couche. Il gonfle les ballons de fête et les ballons météorologiques, et l’hélium liquide, plus froid que tout autre liquide, refroidit les aimants des appareils d’IRM des hôpitaux.

Le thorium-232, l’une des sources de l’hélium terrestre, se désintègre en émettant une particule α :

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

Construis un atome neutre de X.