Helyum nedir?
Helyum, periyodik tabloda atom numarası 2 olan elementtir. Her helyum atomunun atom çekirdeğinde 2 proton vardır. Elemanın atom ağırlığı 4.0026’dır.
Helyumun özellikleri
Element, Yunan tanrısı olan Helios için adlandırılmıştır, çünkü başlangıçta 1868’de güneş tutulması sırasında önceden belirlenemeyen bir sarı spektral çizgide gözlenmiştir.
İki bilimadamı bu tutulma sırasındaki spektral çizgiyi gözlemledi: Jules Janssen (Fransa) ve Norman Lockyer (İngiltere). Gökbilimciler, öğe keşfi için kredi paylaşıyorlar.
İsveçli kimyager Per Teodor Cleve ve Nils Abraham Langlet’in, bir tür uranyum cevheri olan cleveitten helyum yayılımlarını belirlediği 1895 yılına kadar, elementin doğrudan gözlemi gerçekleşmedi.
Tipik bir helyum atomu 2 proton, 2 nötron ve 2 elektron içerir. Bununla birlikte, atom numarası 2 herhangi bir elektron olmaksızın var olabilir ve alfa parçacığını oluşturur. Bir alfa parçacığı 2+ ‘lik bir elektrik yüküne sahiptir ve alfa bozunması sırasında yayılır.
Sıradan sıcaklık ve basınçta, helyum aşırı derecede hafif, renksiz bir gazdır.
Helyum asal gazlardan veya atıl gazlardan biridir, bu da tam bir elektron valans kabuğuna sahip olduğu için reaktif değildir anlamına gelir. Atom numarası 1’in (hidrojen) gazdan farklı olarak, helyum gazı monatomik parçacıklar halinde bulunur.
İki gaz karşılaştırılabilir kütleye sahiptir (H2 ve He). Tek helyum atomları o kadar küçüktür ki birçok diğer molekül arasında geçiş yapıyorlar. Dolayısıyla dolu bir helyum balonu zamanla bozulur helyum malzemedeki küçük gözeneklerden kaçar.
Atom numarası 2, evrenin hidrojenden sonra ikinci en bol elementidir. Bununla birlikte, element, Dünya’da nadirdir (atmosferde hacimce 5.2 ppm), çünkü reaksiyona girmeyen helyum, Dünya’nın yer çekiminden kaçıp alana kaybolacak kadar hafiftir. Texas ve Kansas’tan gelen bazı doğal gaz türleri helyum içerir. Dünya’daki elementin ana kaynağı, doğal gazdan sıvılaştırmaya dayanıyor. Gazın en büyük tedarikçisi Amerika Birleşik Devletleri’dir. Helyumun kaynağı yenilenemez bir kaynaktır, bu nedenle bu element için pratik bir kaynaktan kaçtığımız bir zaman gelebilir.
Partikül balonları için atom numarası 2 kullanılır, ancak birincil olarak kriyojenik endüstride süper iletken mıknatısların soğutulması için kullanılır. Heliumun başlıca ticari kullanımı, MRI tarayıcıları içindir. Eleman aynı zamanda bir temizleme gazı olarak, silikon gofret ve diğer kristalleri yetiştirmek için ve kaynak için koruyucu bir gaz olarak da kullanılır. Helyum, mutlak sıfıra yaklaşan bir sıcaklıkta süperiletkenlik ve maddenin davranışı araştırması için kullanılır.
Atom numarası 2’nin belirgin bir özelliği, bu elemanın basınç altındaysa katı bir formda donması mümkün değildir. Helyum, normal basınç altında mutlak sıfıra kadar sıvı kalır ve 1 K ile 1.5 K ve 2.5 MPa basınç arasındaki sıcaklıklarda katı oluşturur. Katı helyumun kristal yapıya sahip olduğu gözlemlenmiştir.