أصغر نصف قطر ذري بين العناصر الكيميائية يترتب لعنصر الهيليوم، إذ يمتلك ذرّة صغيرة جداً مكوّنة من بروتونين وإلكترونين فقط، ما يجعل سحابة الإلكترون مضغوطة بفعل شدة الشحنة النووية الفعالة وقلة التثبيت بواسطة إلكترونات داخلية. يتناقص نصف القطر الذري عند الانتقال في الدورة من اليسار إلى اليمين بسبب ازدياد الشحنة النووية الفعالة التي تجذب الإلكترونات أقرب إلى النواة، فتبرز عناصر الغازات النبيلة في نهايات الدورات بنطاقات نصف قطر أصغر، ويأتي الهيليوم في القمة لامتلاكه أقل مستوى طاقة مشغول وبأضعف تأثيرات الترميم الإلكتروني مقارنة بالعناصر الأخرى.