Jabarkan Helium-4 dari Isotop helium

Isotop helium yang paling umum, 4He, diproduksi di Bumi oleh peluruhan alfa dari unsur radioaktif yang lebih berat; partikel alfa yang muncul adalah inti 4He yang terionisasi penuh. 4He adalah inti yang luar biasa stabil karena nukleonnya tersusun menjadi kulit yang lengkap. Ia juga terbentuk dalam jumlah besar selama nukleosintesis Ledakan Dahsyat.

Helium terestrial terdiri hampir secara eksklusif () dari isotop ini. Titik didih helium-4 sebesar  adalah yang terendah kedua dari semua zat yang diketahui, kedua setelah helium-3. Ketika didinginkan lebih lanjut hingga , ia berubah menjadi keadaan superfluida unik dengan viskositas nol. Ia membeku hanya pada tekanan di atas 25 atmosfer, di mana titik leburnya adalah .

Isotop helium yang lebih berat

Meskipun semua isotop helium yang lebih berat meluruh dengan waktu paruh kurang dari satu detik, para peneliti telah menggunakan tumbukan akselerator partikel untuk menciptakan inti atom yang tidak biasa untuk unsur-unsur seperti helium, litium dan nitrogen. Struktur nuklir yang tidak biasa dari isotop tersebut dapat memberikan wawasan tentang sifat terisolasi dari neutron.

Isotop helium yang berumur paling pendek adalah helium-10 dengan waktu paruh  yoktodetik. Helium-6 meluruh dengan memancarkan partikel beta dan memiliki waktu paruh  milidetik. Isotop helium berat yang paling banyak dipelajari adalah helium-8. Isotop ini, serta helium-6, diperkirakan terdiri dari inti helium-4 normal yang dikelilingi oleh "halo" neutron (mengandung dua neutron dalam 6He dan empat neutron dalam 8He). Inti halo telah menjadi area penelitian yang intens. Isotop hingga helium-10, dengan dua proton dan delapan neutron, telah dikonfirmasi. 10He, meskipun merupakan isotop ajaib ganda, memiliki waktu paruh yang sangat pendek; ia tidak terikat partikel dan hampir seketika meneteskan dua neutron.