일본 이화학 연구소는 질량이 통상적인 헬륨원소의 2.5배로 헬륨의 동위원소로는 가장 무거운 헬륨10 을 세계 최초로 발견했다고 1994년 5월 13일 발표했다.

이 헬륨의 원자핵은 + 전기의 양자 2개와 전기적으로 중성인 중성자 8개로 구성돼 있다. 보통의 원자핵과 달리 헬륨10은 중성자의 비율이 현저하게 높은 것이 특징이다. 자연계에는 헬륨4, 극미량의 헬륨3이 대기 등에 존재하고 있으며 인공 동위원소로 헬륨6과 헬륨8이 발견돼 있다.

우주에 있는 항성의 수명이 다하면 초신성 폭발을 일으켜 중성자성이 생기는 것으로 알려지고 있으나 중성자성의 지각 부분에는 양자가 약간 남아 있어 헬륨10 과 같은 구성을 하고 있을 것이라고 생각돼 왔었다. 연구팀은 헬륨10의 수명은 1조분의 1초를 다시 1억분의 1정도로 쪼갠 만큼 짧다고 밝혔다.