helyum

Periyodik tablonun ه grubunda yer alan kimyasal ele- ment. Simgesi , atom sayısı 2, atom ağırlığı 4,00260 olan helyum, renksiz, zehirsiz bir gazdır ve soy gazların birinci üyesidir. Adı, Yunanca “güneş” anlamında “helios” sözcüğünden kaynaklanır; çünkü varlığına ilişkin ilk bulgular, 1868’deki bir güneş tutulması sırasında Pierre Janssen tarafından elde edilmiştir.

İlk olarak 1895’te uranyum içeren klevit mineralin- den $ir William Ramsay tarafından ve aşağı yukarı aynı zamanda ondan bağımsız olarak İsveçli Per Teador cleve ile Nils A. Eanglet tarafından yalıtılan helyum, ev- rendeki bütün elementler arasında, bolluk bakımından hidrojenden sonra ikinci sırayı alır. Yer’in atmosferinde yaklaşık200 000’de ١ oranında bulunurve pahalı bir iş- lemle atmosferden ayrılabilir. Ticari amaçla kullanılan helyumun çoğu, ABD’de Texas, Utah, Oklahoma ve Kansas’taki doğal gaz yataklarından elde edilir. Ama bu yatakların XXI. yy. başında tükeneceği öngörülmekte.

‘ Doğal helyum, özellikle 4He izotopundan oluşur ve çok az miktarda³ He izotopu içerir. Ayrıca, bireşim yo- luyla üç izotopu daha elde edilmiştir. Kaynama noktası -268,93 °c olan helyum, atmosfer basıncında, mutlak sıfır derecesinde bile katılaştırılamaz; ama 26 atmosfer basınçta -272,2 °C’de katılaşır. Tek elektron kabuğu dolu olduğu için, başka elementlerle hemen hiç birleş- me eğilimi göstermez. HeNe, HeH gibi türlerin ve He₂;^+I He^ iyonlarının varlığı saptanmıştır. Helyum diflüorürün (HeF^ ) bireşim yoluyla elde edilmesine ça- lışılmaktadır. Kimyacılar, helyum berilyum oksitin (He- BeO) varlığını ileri sürmüşlerdir.

Helyum, erime noktası en düşük olan elementtir ve düşük sıcaklık araştırmalarında yaygın olarak kullanıl- maktadır: Buharlaştırıcı sıvıdan helyum buharı pom- p؟yia uzaklaştırılarak, ١ K’nin altında sıcaklıklar-elde edilebilir. Helyum I adı verilen sıvı helyum -271 °C’a kadar soğutulunca, yeni bir sıvı helyum biçimi olan hel- yum II oluşur. Helyum l’in normal sıvı özellikleri taşı- masına karşılık, helyum II, maddenin dördüncü hali ve bozunmuş bir gaz olarak tanımlanmasına neden olan ilgi çekici özellikler gösterir, üstün akışkanlığı oluşturdu- ğu ileri sürülen bu alışılmadık özellikler arasında, olağanüstü düşük (hidrojen gazının1/1 000’i kadar) bir akış- mazlık, son derece yüksek bir ısı iletkenliği ve alışılmamış bir akış olgusu (bu olguda sıvı, kabın çeperine yukarı yükselerek taşar) sayılabilir.

Helyum, ark kaynağında tepkisiz bir kalkan olarak, silisyum ve germanyum billurlarının oluşturulmasında, titan ve zirkonyum üretiminde koruyucu gaz olarak, sesüstü hava tünellerinde işletme gazı olarak yaygın biçimde kullanılır. % 80 helyum ve % 20 oksijen karışımından, dalgıçlar, yapay atmosfer olarak yararlanır. Helyum, hidrojenden çok daha güvenli olduğu için ve yoğunluğunun aşağı yukarı iki kat çok olmasına karşın hidrojenin % 93’ü kadar kaldırmagücü bulunduğu için, balonların doldurulmasında kullanılır. Sıvı roket yakıtlarının basınc’ını korumak için helyumdan yararlanılır. Ay- rica, iyonlaştırılmış helyum atomu demetleri, göz urlarıbileşiklerde ve boya pigmentlerinde de kullanılır. Rengi kırmızımsı kahverengi ile siyah arasında değişir; metal parlaklıklığında düz billurlar, yoğun lifli ya da taneli küt­leler ve yabancı çökeltiler oluşturur. Sertliği 5,5-6,5 ara­sında, damar rengi kırmızı – kahverengi, özgül ağırlığı 4,9-5,3 arasındadır. Bütün kayaç türleri içinde, demir minerallerinin değişikliğe uğramış biçimi olarak bulu­nan hematite, özellikle tortul kırmızı yataklarda çok bol rastlanır.