Ôn tập: heli từ đá

Heli: chất khí sinh ra từ đá

Heli là nguyên tố thứ hai trong bảng tuần hoàn: mỗi nguyên tử heli có 2 proton và 2 electron. Đây là nguyên tố nhẹ thứ hai và cũng là nguyên tố phổ biến thứ hai trong vũ trụ, sau hydro. Tuy nhiên, trên Trái Đất, heli rất hiếm và hầu như toàn bộ heli đều đến từ bên trong các khối đá.

Đá chứa một lượng nhỏ uranium và thorium. Hạt nhân của chúng không ổn định và phân rã bằng cách phóng ra các hạt α. Hạt α là một hạt nhân heli: có 2 proton và 2 neutron, không có electron. Bị giữ lại trong đá, mỗi hạt α nhanh chóng bắt lấy hai electron và trở thành một nguyên tử heli. Qua hàng triệu năm, heli thấm qua đá và tích tụ dưới lòng đất, thường cùng với khí tự nhiên. Đó là nơi chúng ta khai thác heli.

Hai đồng vị của heli: mỗi nguyên tử có một lớp vỏ đầy với 2 electron

Heli không phản ứng với bất cứ chất nào: hai electron của nó lấp đầy lớp vỏ duy nhất. Heli được dùng để bơm bóng bay trang trí và bóng thăm dò thời tiết. Heli lỏng, lạnh hơn mọi chất lỏng khác, làm mát nam châm trong máy chụp MRI ở bệnh viện.

Thorium-232, một trong những nguồn heli trên Trái Đất, phân rã bằng cách phát ra một hạt α:

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

Hãy tạo một nguyên tử trung hòa của X.