L'hélium, le second élément du tableau périodique est un gaz aux températures et pressions normales. Il est l'un des gaz nobles, un groupe d'éléments qui réagissent peu avec eux-mêmes ou d'autres. Bien qu'il ait quelques forces en commun avec d'autres éléments, il manque des forces inter-atomiques et ne gèle jamais solide à des pressions normales, même aux températures les plus basses mesurées.
Nucléaire
Le noyau de l'hélium a deux neutrons et deux protons. Bien que les protons ont des charges positives, et les protons se repoussent naturellement les uns des autres, les quatre particules sont néanmoins collées ensemble par ce que les physiciens appellent la force forte. Parmi les quatre forces fondamentales reconnues par la physique, forte, faible, électromagnétique et la gravité, la force forte a le plus de pouvoir, mais agit uniquement sur des distances d'environ 10 ^ -15 mètres, soit la taille d'un noyau moyen. Cette force maintient les noyaux de tous les atomes ensemble, à l'exception de l'hydrogène, car il ne dispose que d'un seul proton.
Londres dispersion
Une force faiblement attractive, appelée force de dispersion de London, permet à l'hélium pour devenir un liquide à moins 452 F. Lorsque ses deux électrons en orbite sont momentanément sur le même côté de l'atome, ce qui produit une polarité électrique de courte durée, comportant les protons positifs d'un côté et les électrons négatifs de l'autre. Sans cette petite force, l'hélium resterait un gaz à toutes les températures.
Électrique
Dans des conditions normales, l'hélium est électriquement neutre, avec les charges de ses deux protons et deux électrons d'équilibrage mutuellement. Cependant, les forces extérieures peuvent retirer un ou deux de ses électrons et de faire l'hélium chargé positivement. Dans cet état, il repousse d'autres particules positives, attire des électrons libres et à proximité devient neutre à nouveau.
Pression
Helium exerce une pression sur les conteneurs comme toute autre gaz. Pour le même volume et la température augmente, la pression augmente. Pour la même température et le volume diminue, la pression augmente également. Les lois Idéal gaz décrivent et de formuler le comportement de l'hélium dans la plupart des conditions.