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氦存在于整個宇宙中，按質量計占23%，僅次于氫。但在自然界中主要存在于天然氣體或放射性礦石中。在地球的大氣層中，氦的濃度十分低，只有5.2萬分。在地球上的放射性礦物中所含有的氦是α衰變的產物。氦在某些天然氣中含有在經濟上值得提取的量，可以含有7%，在美國的天然氣中氦大約有1%，在地表的空氣中每立方米含有4.6立方厘米的氦，大約占整個體積的0.0005%，密度只有空氣的7.2分，是除了氫以外密度小的氣體。

氦3是自然界中氦的穩定同位素，原子量為3.016，原子核由2個質子和一個中子組成。通常情況下，氦3為無色、無味、無毒、不燃燒的惰性氣體，在0℃及0.101325MPa下密度是0.1345kg/m3。

氦氣是僅次于氫氣的宇宙中含量第二的元素，占星系星體大約24%的質量。天文學家讓森（Pierre Jules cesar Janssen）和洛克耶（Joseph Norman Lockyer）在1868年觀察到一條太陽光中的未知特征譜線而發現的。但是一直到1895年，英國化學家拉姆齊（William Ramsay）爵士才在一個富含鈾的放射性礦脈中發現地球上也有氦。1903年，美國的天然氣油田中發現了大量的氦。

含氦天然氣包括來自天然氣田的氣層、油氣田的氣層、油氣層中的天然氣，以及油層中的天然氣等。已知有工業的含氦天然氣，分布在從寒武紀到新近紀等不同地質時代的地層中，主要產于古生界和中生界中，尤以古生界為。此外，在溫泉分布區、礦化熱鹵水中及空氣中也含有氦。

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