ForumSinsi - 2006 Yılından Beri

Helyum

Hidrojenden sonra en hafif element olan helyum renksiz ve kokusuz bir gazdır. İngiliz astronom Norman Lockyer 1868'de güneş tayfını incelerken, bilinen hiçbir elementin tayf çizgilerine benzemeyen parlak çizgiler görmüş ve yeni bir element bulduğunu anlamıştı (bak. Tayf). İlk kez güneş tayfında rastladığı için bu yeni elemente "güneş" anlamındaki Yunanca helios sözcüğünden türettiği helyum adını verdi.

1895'te İskoçyalı kimyacı William Ramsay, uranyum içeren kleveyit mineralini bir asitle işleme soktuğunda helyum açığa çıktığını gördü. Böylece Dünya'da da helyum elementinin bulunduğu anlaşıldı. Bir süre sonra Ramsay bu kez demirli göktaşlarının bileşiminde helyuma rastladı ve öbür bilim adamlarının çabalarıyla havada da az miktarda helyum bulunduğu saptandı.

Kimyasal simgesi He, atom numarası 2, atom ağırlığı 4,0026 olan helyum evrende hidrojenden sonra en bol bulunan elementtir. Çünkü yıldızlardaki enerjinin kaynağı olan çekirdek kaynaşmaları sonucunda hidrojen atomları helyum atomlarına dönüşür (bak. YILDIZ). Buna karşılık Dünya atmosferinde ancak 186.000'de bir oranında helyum bulunur. 1905'te doğal gazın bileşiminde de helyum bulunduğu anlaşılmıştır. Nitekim günümüzde helyum en çok ABD'deki doğal gaz yataklarından elde edilir.

Marie Curie'nin radyumu bulmasından bir süre sonra, radyum çekirdeğinin kendiliğinden sürekli olarak parçalandığı ve bu parçalanma sırasında üç tip ışın yaydığı anlaşıldı (bak. RADYOAKTİFLİK). Bunlardan biri olan alfa ışınları helyum atomlarının çekirdeklerinden oluşur (bak. Atom). Bu nedenle Dünya' daki helyumun varlığı radyoaktif element çekirdeklerinin parçalanmasından kaynaklanır.

Helyum bir soy gazdır; yani başka elementlerle tepkimeye girmeyen eylemsiz bir maddedir (bak. Gaz). Bu nedenle uzay araçlarının yakıt tanklarında iç basınç yaratmak için helyum kullanılır; çünkü bu tankların çeperleri yeterli bir iç basınç olmadığında kendi ağırlığıyla çökebilecek kadar incedir. Ayrıca kaynak işlerinde metallerin havadan etkilenmemesi için eylemsiz bir ortam oluşturmak amacıyla gene helyumdan yararlanılır (bak. Kaynak). Helyum hidrojenden iki kat daha ağır olduğu halde yanıcı olmadığı için meteoroloji balonlarını ve güdümlü balonları şişirmekte hidrojenden daha elverişlidir. Bunun dışında dalgıçların oksijen tüplerine de oksijenle karıştırılmış helyum doldurulur. Çünkü sualtındaki yüksek basınçta helyumun kanda çözünme oranı azotunkinden çok daha azdır; böylece dalgıçların "vurgun yeme" tehlikesi önlenmiş olur (bak. DALGIÇLIK). Helyum ayrıca nükleer reaktörlerin soğutulmasında da kullanılır (bak. NÜKLEER ENERJİ).

Helyum bütün öbür gazlardan çok daha düşük sıcaklıklarda sıvılaşan bir gazdır. Ancak 269°C'de sıvılaşır; üstelik yüksek basınç uygulanmadığı sürece, sıvı haldeyken mutlak sıfır noktasında (273°C) bile katılaşmaz. 271°C'nin altındaki sıcaklıklarda sıvı helyum ağdalılığını (viskozitesini) hemen hemen tümüyle yitirir ve ısı iletkenliği son derece yüksek bir üstünakışkan durumuna gelir. Bu durumdayken, gazların bile geçemeyeceği kadar küçük deliklerden sızabilir ve "yukarı doğru" akabilir (bak. DÜŞÜK SICAKLIKLAR FİZİĞİ; İLETKENLİK).