Гелий-5

Гелий-5 - Нестабильный изотоп гелия. Распадается до гелия-4 приблизительно за 602 йоктосекунды. Всегда распадается на гелий-4. Появляется только искусственно или при воздействии космических лучей.^[1]

Немного вырабатывается в благоприятной реакции синтеза:

${\displaystyle {}^{2}\mathrm {H} +{}^{3}\mathrm {H} \longrightarrow {}^{5}\mathrm {He} ^{*}\longrightarrow {}^{4}\mathrm {He} +n+17.6\ \mathrm {MeV} }$

Реакция значительно усиливается существованием резонанса. Гелий-5, который имеет естественное спиновое состояние -3/2 в наземном состоянии 0 MeV, имеет возбужденное вращение +3/2 состояния при 16,84 МэВ. Поскольку реакция создает ядра гелия-5 с уровнем энергии, близким к этому состоянию, это происходит чаще. Это было обнаружено Эгоном Бретчером, который исследовал возможности реакций синтеза в оружейных целях для Манхэттенского проекта. Реакция DT, в частности, в 100 раз более вероятна, чем реакция DD при соответствующих энергиях, но была бы аналогичной без резонанса. Реакция ^{2 H-3} He извлекает выгоду из аналогичного резонанса в литии 5, но Кулонский барьер - подавлен, т.е. заряд ядра гелия равен +2, и это увеличивает электростатическое отталкивание для плавления ядер.^[2]

1. ↑ Helium-5 - isotopic data and properties . www.chemlin.org. Дата обращения: 13 сентября 2025.
2. ↑ M. W. Paris, M. B. Chadwick. Anthropic Importance of the “Bretscher State” in DT Fusion // Fusion Science and Technology. — 2024-05-08. — Т. 80, вып. sup1. — ISSN 1536-1055. — doi:10.1080/15361055.2024.2336813.