1. 原子结构：氦是化学元素周期表中第一周期、零族（也称氦族）的一员，原子序数为2，这意味着它拥有两个质子和通常情况下两个电子。氦的电子排布为1s²，是一个稳定的双电子闭壳层结构。
2. 物理性质：
• 氦气（He）是一种无色、无味、无臭且不可燃的惰性气体。
• 密度极低，是已知除氢气外密度最小的气体，在标准条件下，其密度约为空气的七分之一。
• 熔点和沸点极低，分别是-272.2°C（或4.2K）和-268.93°C（或4.22K），是所有元素中最低的，这使得氦成为最难液化的气体之一。
• 在水中的溶解度非常小，是已知气体中溶解度最小的之一。
3. 宇宙丰度：在宇宙中，氦是第二丰富的元素，仅次于氢。大爆炸核合成理论预测并由观测数据证实，宇宙中大约有24%的质量以氦的形式存在。
4. 同位素：自然界中存在的稳定氦同位素主要有氦-4（4He），这是最常见的形式；另一种稀有的稳定同位素是氦-3（3He）。此外，还存在一些放射性同位素如氦-5至氦-10，但它们半衰期极短，不具稳定性。
5. 应用：
• 液氦因其超低温特性而广泛应用于低温物理学实验，特别是用于冷却超导磁体和其他需要极端低温环境的研究设备。
• 氦气因其不易反应和高浮力的特性，被用作充气气球、潜水混合气体以及保护气氛等。
• 在医学成像领域，例如MRI扫描中作为冷却剂和工作介质。
• 作为载气在气相色谱分析中使用。
• 在半导体制造中用于某些工艺过程的保护气体。