為什麼地球上的氦很少？

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氦是宇宙中含量第二多的元素，恆星聚變產物中其他幾個較多的，比如C，N，O，Si等在地球上含量都很高，更輕的氫元素也很多，為什麼唯獨氦那麼少，少到被稱作稀有氣體的程度？

謝 @haibaraemily 邀。

這個問題我已經詳細回答過了，見 Luyao Zou：地球上的水會不會蒸發到太空？

道理很簡單：地球引力不足以拉住氦，所以即使地球形成之初有氦，也全部逸散到太空了。這是純粹由熱力學造成的逸散。此外，高層大氣中的氦在太陽風轟擊下電離，隨後隨著地球磁感線逃逸。這個光電離逃逸的機理， @haibaraemily 在前沿速報||MAVEN數據顯示，火星已經失去了大部分大氣！中報道過。

而且，正是因為氦氣「稀有氣體」的性質，使得它無法通過和其他物質化合的方式留存在地表。與此相對，地球上仍有大量氫元素——它和氧結合形成水，和碳結合形成各種有機物。

所以說，氦是不可再生資源。醫院裡去做 MRI 核磁共振成像，化學家分析有機物用核磁共振儀，射電望遠鏡觀測星空，都需要大量液氦做冷卻劑。別把氦氣充氣球玩。

目前，絕大部分氦氣伴生自鈾和釷礦——放射性物質經 α 衰變釋放出的 α 粒子就是氦核，擊中岩石後與電子結合成為氦氣。每年岩層中產出的氦大約有 3000 噸，真的不多！

不能穩定大量自產
重力不足以束縛
沒有穩定化合物
水體溶解度差…

它在地球上幾乎只有一種存在方式：密封在地殼裡。地殼這種東西，三天兩頭的亂動，能保留的氦氣，只能更少了

雖然重力也不足以束縛單質氫，但是氫有穩定化合物…能穩定存在於地殼和水體里…水……

多說一句：當哪天有個某種催化劑，可以廉價電解水制氫做燃料了。按照地球人類的尿性，地球上的最後一滴水，是balabala的眼淚了

之前的回答

為什麼美國能夠壟斷氦氣生產？

先說氦的來源
氦是很豐富的元素，但是那是從宇宙尺度上來看，地球上還算是貧瘠了。
氦的主要來源，
要麼來源於那次著名的大爆炸，
要麼來源於恆星中輕核的聚變，
要麼來源於重核的裂變……

到目前為止，前兩者還沒發生在地球上，地球只能在形成初期，包裹一些氦氣在體內；第三個，是地球本土氦氣的主要來源，能佔多少，不好說

另外，地球上氦氣的狀態
首先，氦氣是密度很小的氣體，那意味著在地球大氣中，會跑到大氣層的頂層，散失到宇宙空間中去
其次，氦氣是惰性氣體，幾乎沒有固態或者液態化合物存在，所以，氦氣一般都是以單質氣體存在
再次，氦氣溶解度很差，所以，水體里沒有氦氣

那麼一種不能存在於地球大氣底層的，沒有穩定化合物的，又不能溶解於水的物質，那麼它在地球上幾乎只有一種存在方式：密封在地殼裡。

現在誰的儲量高，就看誰的地層厚實穩定密封程度好。誰能密封住地球形成時包裹的那一塊氦氣，放射性物質衰變釋放的那一點氦氣。誰就有氦氣資源。
老美得天獨厚，地殼穩定，能夠鎖住氦氣田。俄羅斯和卡達也是類似的情況，地殼穩定

說句題外話，氦氣是真真正正的不可再生資源，靠著核聚變和核裂變產生的那點可憐巴巴的氦氣，連核磁共振都不夠……結果，現在特么的用來充氣球玩變聲……mmd

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1.冷卻。利用液氦的超低沸點……能得到接近絕對零度的低溫。這是前沿物理不可少的低溫……磁共振和核磁共振也要用到
2.保護氣體。利用惰性氣體的特性，特種金屬焊接冶煉的時候，用氦氣作為保護氣體，防止氧化。
3.產生激光。氦氖激光器
4.充氣球……德國沒有美國土豪，所以齊柏林用的是氫氣，雖然，升力比充填氦氣大，但是也變成了有史以來最大的火球……
5.玩變聲……密度不一樣。

妹的，後面兩個，我都不想列出來……就像用黃金做狗食盆子……暴殄天物……

向白神淆習，水回答解悶。

從丰度角度入手是沒錯的。

顯而易見，氦是宇宙丰度第二高的元素。

但是僅有的兩個質子也給了它極其穩定的化學性質——He常以單原子氣體這個形式的單質存在。

好現再在回到物理上。不考慮波爾茲曼分布（嗯我假定大氣層溫度都是300k了，不然還得搬出大氣層溫度曲線，這裡涉及到臭氧層對紫外線的吸收峰啥的把問題複雜化了）。

混合氣體的分子平均動能根據能量均分定律——3/2 R T(這裡接著不嚴謹一波，多原子分子氣體能量還有旋轉的動能，這個能量的「雪藏」會進一步降低同能量的氣體分子速度)。

所以有均方根速率：

所以有 $v=sqrt{frac{3 ext{kT}}{M u}}$ 這個M為氫原子質量，u為相對分子量。

得到He的均方根速率=1.4km/s N2的均方根速率為0.5km/s

嗯第一宇宙速度7.9km/s。考慮到麥克斯韋分布，7.9以上的面積對於兩個圖線來說，He的比率比N2氮氣的多得多了（我就是懶我就是不上圖）。

QED

粒子質量越小，它在同樣溫度下的速率分布越寬。

來自Wikipedia

而比較引力勢能和動能時，質量又約掉了，所以分子質量越小的氣體動能/|引力勢能|&>1 的部分就佔比越多。

所以氫和氦都不多，因為早就飛走了。

這你要問He了。

謝邀……

很慚愧，我對行星科學方面不算很了解（我對系外行星的興趣僅限於科幻和極端業餘的科普了解……） @洪子謙

在這裡斗膽提出一個小猜測：在太陽系形成過程中，單質形態存在的氫和氦都被木星等氣體巨星和冰巨星掠奪，而氫不止可以以單質形態存在，還可以以水冰的形態存在，因此會存在於類地行星中，而惰性氣體如氦在地球大氣的丰度中就不高了。

如果地球上的氫都是氫氣的話，估計比氦還要少。氫元素可以形成很多化合物(密度要大一點)，最多的估計就是水。這才保住了氫。含氦的化合物，我是沒見過。

記得學熱力學麥克斯韋分布的時候計算過，地球能約束的最小分子量，具體多少記不清了，氦氣比這個限值低很多，又因為它化學活性太差，很難和其它原子結合成重分子。
還有一個原因，太陽粒子的作用也很關鍵。火星引力弱，溫度比地球稍低，能約束的分子量和地球差不多，但火星沒有磁場，太陽風把氣體分子吹走了。

感覺這和太陽系中行星形成過程有關，重元素形成了類地行星，輕元素形成氣體行星。至於太陽外物質分布為什麼會分層，又涉及這些物質從哪兒來的，是不是目前的認識還說不清楚？期待專業人士回答。

因為太輕了，它們都飄走了……飄到外太空去了