Helyum gazı olmasa uçan balonları şişiremezdik. Ama hepsi bu kadar değil elbette. Bu gazı tıbbi araştırmalardan nükleer reaktörlere kadar birçok alanda kullanıyoruz.
Helyum, evrendeki en yaygın ikinci elementtir, ancak Dünya’da nispeten nadirdir. Dünyadaki helyum o kadar azdır ki atmosferin sadece % 0,0005’ini doldurmaktadır.
Helyum Gazı Dünyada Nasıl Üretilir?
Helyum sınırlı bir elementtir ve şu anda dünyadaki helyum stokları git gide azalmaktadır. Bu böyle devam ederse, onu kullanarak ürettiğimiz tüm teknolojik cihazların yakın zamanda daha yüksek maliyetlerle karşımıza çıkmaya başlaması olasıdır.
Dünya’da helyum gazı, uranyum ve toryum gibi elementlerin doğal radyoaktif bozunmasıyla yeraltının derinliklerinde oluşur. Daha sonra yerkabuğunda bulunan çatlaklardan dünyaya sızar. Periyodik tablodaki öncülü hidrojen gibi helyum da hafiftir. Ancak hidrojenin aksine, diğer elementlerle kolayca birleşmez. Böylece helyum yüzeye ulaştığında, Dünya’nın yerçekiminden kolayca kaçabilir.
Gezegenden yalnızca helyum fiziksel olarak kaybolur ve geridönüşümü mümkün değildir. Bu nedenle Helyum gazı, Dünya’dan kaçan ve uzaya çıkan tek element olarak bilinir.
Henüz atmosferdeki helyumu kullanmaya başlamadık; mevcut ihtiyaçlar stoklardan karşılanıyor. Ama bu stokların tükenmesi, uzmanların öngörüsüyle, helyum fiyatlarının 10 bin kat artmasına sebep olabilir. İşte o zaman atmosferdeki helyumu kullanmak zorunda kalabiliriz.
Savaş ve Helyum
Görselde, ABD Donanmasına ait zeplin Akron, 1931’de uçarken görülüyor. Bu zeplin, iki yıl sonra, kötü hava koşullarından dolayı düşerek 73 kişinin ölümüne neden olmuştu.
Birinci Dünya Savaşı sırasında, havacılık henüz emekleme aşamasındaydı ve zeplinler en son savaş silahları olarak görülüyordu. Ancak zeplinlerin tehlikeli bir özelliği vardı: Oldukça yanıcı hidrojenle doldurulmuşlardı.
Bu esnada, Amerikalı bilim adamları, Kansas gibi yerlerde doğal gaz alanlarında büyük helyum yatakları keşfetmişlerdi. helyum gazı yanıcı bir gaz değildi ve zeplinlerde kullanmak için ideal özelliklere sahipti. Ancak helyum savaş sona ermeden önce kullanılmadı. ABD savaştan sonra dünyanın helyum tedarikini kontrol etmeye devam etti. Günümüzde ABD kaynakları, gezegenin helyum ihtiyacının yüzde 80’inden fazlasını karşılamaktadır.
Helyum, Ay’a Ayak Basmamız İçin de Gerekliydi.
Bir roket temelde iki çok büyük tanktan oluşur. Bir tankta yakıt, diğerinde ise oksitleyici, genellikle oksijen bulunur. Yakıt ve oksitleyici tanklardan dışarı akarken, arkalarında bir vakum bırakırlar ve bu vakum yakıtın akmasını durdurabilir. Çözüm, yakıtı dışarı itmek için başka bir gaz enjekte etmektir. Bu gaz hafif, yüksek oranda sıkıştırılabilir olmalıdır. Aynı zamanda fazla yer kaplamamalı ve tepkimeye girmemeli dolayısıyla yakıtla karışmamalıdır. Helyum gazı tüm bunlar için mükemmel bir adaydır.
Apollo astronotlarını uzaya taşıyan dev Saturn V roketlerinde de helyum kullanılmıştır.
Günümüzde Helyum Gazı Ne İşe yarıyor?
Helyum günümüzde de eğlence sektörünün dışında, geçmiş yüzyıldan farklı özellikleri nedeniyle, talep görmektedir. Bu talep helyumun çok düşük sıcaklıklarda sıvı kalabilmesi ile ilgilidir. Helyum gazı, -269 derece civarında sıvılaşır. Helyum sıvılaşır ama sıcaklık ne kadar düşürülürse düşürülsün katılaşmaz. Katılaştırmak için sıcaklığın -272 derecenin altına indirilip basıncın da 25 atmosfere çıkartılması gerekir.
Helyumu özel yapan şey ise bu soğuk kalabilme durumudur. ir soğutucu haline getirmekte. Örneğin helyum gazı, MRI gibi tıbbi görüntüleme cihazlarında sıcaklığı düşük seviyede tutup süper-iletken mıknatısların çalışabilmesini sağlar. LCD ekranlarda, fiber optik teknolojisinde, roketlerin yakıt tanklarında ve kuantum bilgisayarlarda da helyum gazını kullanıyoruz. CERN’de ve diğer parçacık çarpıştırıcılarında da helyum, soğutucu olarak kullanılıyor.
ortamında ses hızının havaya oranla üç kat hızlı oluşudur. Bu deney, dikkatli olunmazsa ölüme neden olabilir.
Helyum fiyatlarındaki sürekli dalgalanma, araştırmacıları gazı nasıl kullandıklarını yeniden düşünmeye zorluyor. Araştırmacılar bu nedenden dolayı, çeşitli önemli alanlardaki araştırmaların azalacağından veya hatta terk edileceğinden endişeleniyor.
Okuma önerisi: Dünyada Bulunan Suyun Kaynağı Nedir?
Kaynaklar:
- The World Is Constantly Running Out Of Helium. Here’s Why It Matters;https://www.npr.org/2019/11/01/775554343/the-world-is-constantly-running-out-of-helium-heres-why-it-matters
- Helium Shortage! What If We Ran Out of Helium?https://science.howstuffworks.com/science-vs-myth/what-if/what-if-we-ran-out-helium.html
Matematiksel
