He · Élément 2 · Gaz noble
Inerte, sans masse et s’échappant perpétuellement : l’hélium est le seul élément qui ne gèle pas à pression ordinaire, quelle que soit la température à laquelle vous le refroidissez.
Structure
Il ne s’agit pas d’un diagramme de points sur des anneaux — mais d’un échantillon de Monte-Carlo de la véritable densité de probabilité |ψ|² pour chaque sous-couche occupée. Faites glisser pour faire pivoter. Le bleu et le violet indiquent les signes opposés de la fonction d’onde, ce qui rend la liaison possible.
Valeurs mesurées
Chaque barre indique où se situe l’hélium parmi les 118 éléments pour cette propriété.
Sources : masses atomiques standard de l’IUPAC 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Les valeurs marquées ~ sont prédites plutôt que mesurées.
Même élément, neutrons différents
Tous les atomes d’hélium ont le même nombre de protons, 2, et ne diffèrent que par leur nombre de neutrons : ces variantes sont ses isotopes. Le plus courant, He-4, a 2 neutrons et représente 99,9998 % de l’hélium naturel.
| ISOTOPE | Neutrons | Abondance naturelle | Demi-vie | Mode de désintégration |
|---|---|---|---|---|
| He-3 | 1 | 0,0002 % | Stable | — |
| He-4 le plus courant | 2 | 99,9998 % | Stable | — |
Ici, le raccourci scolaire, masse atomique arrondie (4,003) moins numéro atomique, donne la même réponse : 2.
Données : IAEA Nuclear Data Section, LiveChart of Nuclides, évaluations des états fondamentaux, consultées le 10 octobre 2026. L’abondance est la part des atomes dans l’élément naturel ; un tiret signifie que l’isotope n’a pas d’abondance naturelle de référence.
Taille, à l’échelle
Rayon de 31 pm — soit 0,031 nm ; il en faudrait donc environ 16,1 millions côte à côte pour couvrir un millimètre.
Plage thermique
Entre 1 K et 4 K, l’hélium est liquide : une plage de 3 K.
Où il se trouve
L’histoire
L’hélium, nommé d’après Hélios, le dieu grec du Soleil, possède la distinction unique d’être le seul élément découvert dans l’espace avant de l’être sur Terre. Détecté pour la première fois dans le spectre du Soleil lors de l’éclipse solaire de 1868, l’hélium est le deuxième élément le plus abondant de l’Univers, mais l’un des plus rares sur Terre.
L’hélium présente des propriétés remarquables qui défient l’expérience courante. C’est le seul élément qui ne peut pas être transformé en solide à pression normale : même au zéro absolu (-273,15°C), l’hélium reste liquide, sauf si la pression dépasse 25 atmosphères. À 2,17K, l’hélium-4 devient un superfluide sans viscosité, capable de s’écouler vers le haut et à travers des pores de taille moléculaire.
Premier gaz noble du tableau périodique, l’hélium est presque inerte, bien que des composés comme Na₂He se forment sous très haute pression. Sa configuration électronique (1s²) correspond à une couche complète, ce qui en fait l’un des éléments les moins réactifs. Les composés de l’hélium sont presque inconnus dans la nature (une étude de 2019 a détecté HeH⁺ dans la nébuleuse NGC 7027), bien que des ions hydrure d’hélium exotiques (HeH⁺) aient été créés en laboratoire.
Hélium-4 (⁴He) : abondance de 99,999863% - produit par la désintégration alpha d’éléments radioactifs
Hélium-3 (³He) : abondance de 0,000137% - extrêmement rare, combustible de fusion potentiel valant $15 000 par gramme
Applications
Manipulation
ASPHYXIANT SIMPLE - RISQUE DE DÉPLACEMENT DE L’OXYGÈNE
Fuite de gaz :
Incident par inhalation :
Exposition cryogénique :
Pour aller plus loin
Réponses rapides
L’hélium (symbole He) est l’élément 2 du tableau périodique, un gaz noble de la période 1, groupe 18. Inerte, sans masse et s’échappant perpétuellement : l’hélium est le seul élément qui ne gèle pas à pression ordinaire, quelle que soit la température à laquelle vous le refroidissez. À température ambiante, c’est un gaz.
1s² ; elle comporte 1 couche occupée, avec la répartition 2. Sa couche externe contient 2 électrons, ce qui détermine son comportement en matière de liaisons.L’hélium fond à 1 K (-272,2 °C) et bout à 4,2 K (-268,9 °C).
La masse atomique standard de l’hélium est de 4,003 u. Il s’agit d’une moyenne pondérée de ses isotopes présents naturellement, ce qui explique qu’elle soit rarement un nombre entier.
L’atome d’hélium le plus courant, He-4, a 2 neutrons : son nombre de masse, 4, moins son numéro atomique, 2. Il représente 99,9998 % de l’hélium naturel. Le raccourci scolaire, masse atomique arrondie (4,003) moins numéro atomique, donne le même résultat : 2.
À température ambiante, l’hélium est un gaz ; à 0 °C et 1 atm, sa masse volumique est d’environ 0,178 g/L : il est donc plus léger que l’air.
La découverte de l’hélium remonte à 1868 ; on la doit à Pierre Janssen & Norman Lockyer. Origine du nom : grec helios, le Soleil — trouvé là avant de l’être sur Terre.
L’hélium constitue environ 0,52 mg/kg de la croûte terrestre — véritablement rare, ce qui explique son prix élevé.