当氦气从气球中泄漏出来时，它会与周围的空气分子混合（空气分子是氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气、氩气和其他一些分子以及一些氦原子的混合物）。我们都知道氦比空气轻，因此，我们期望所有的氦原子都能浮到大气的顶部。但事实并非如此。这里所有的空气运动都在不断搅动和混合空气。所有的乱流完全支配了由于重力造成的轻微偏差，这种偏差往往会导致空气根据分子量分成几层。重力从来没有机会让氦原子向上漂移，直到一些气流把它带下来（或上升）。关键是大气仍然保持良好的混合。
重要的是分子间碰撞的平均自由程的长度和发生湍流混合的尺度。在接近地表时，平均自由程很小，湍流混合尺度很大。只有在海拔80公里以上的地方，角色才会互换。在大气的外层边缘附近，那里的空气非常稀薄，几乎是真空，平均自由路径足够大，你可以根据分子量得到分层。湍流混合的强度不足以阻止它。所以大气中最高的部分大部分是氢——最轻的分子。还有氦，它是第二轻的“分子”（它是单原子分子，这可能被认为是一种矛盾修饰法）。氦是惰性气体，不能形成分子。它仍然是一个原子。
在很长的时间尺度上——这完全是一个猜测——几百年，你的气球释放的氦分子可能会到达大气层的顶部。可能是几千年，我真的不知道。我只是有信心，尽管这里有湍流，但要扩散80公里需要相当长的时间。
这样氦就不会飞到大气层的顶端而消失了。大多数情况下，它作为空气的一部分悬浮在这里。
