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Proprietà e diffusione

L’elio esiste solo sotto forma di molecole monoatomiche. Alla pressione di 25 atm solidifica a -272,2 °C e bolle a -268,9 °C; a temperatura ambiente ha densità 0,1664 g/l e peso atomico 4,0026.

Dopo l’idrogeno l’elio è l’elemento più diffuso nell’universo; al livello del mare, la sua concentrazione nell’atmosfera terrestre è di 5,4 parti su un milione (ppm), concentrazione che aumenta leggermente con l’altitudine. L’isotopo più comune, l’elio 4, deriva probabilmente da materiali radioattivi per cattura di elettroni da parte delle particelle alfa; circa una parte su un milione dell’elio atmosferico è tuttavia costituita da elio 3, prodotto del decadimento del trizio.

Poiché possiede tutti i livelli elettronici completi, l’elio è poco reattivo dal punto di vista chimico: fino a ora sono stati individuati soltanto composti con il neon e con l’idrogeno.

Al di sotto dei 2,8 K l’elio ordinario si trasforma in elio 2, o elio superfluido, cioè in un liquido apparentemente privo di viscosità, capace di passare attraverso minuscole crepe e porosità, e addirittura di risalire lungo le pareti del contenitore e traboccare. Recentemente è stata osservata anche la transizione dell’elio 3 alla fase superfluida; un risultato di grande interesse scientifico, ottenuto dai fisici David Lee, Douglas D. Osheroff e Robert C. Richardson e premiato con il Nobel per la fisica nel 1996.