Helyum’u kim keşfetti…? (Who discovered Helium…?)

 white_dwarf_binaryHelyum kaynağı Beyaz Cüce  sistemi

(Kaynak: NASA/universetoday.com)

Bu  sorunun  cevabı, “universetoday.com”da  14  Mart  2016’da    yayımlanan  bir  yazıda  verildi…!

Hidrojen  ve  Helyum  evrende  en  fazla  miktarda  mevcut  olan  gazlar… Sebebi  basit: sentezlenmeleri, diğer (daha  ağır)  atomlara  kıyasla, en  az  enerji  gerektirdiğinden, Büyük  Patlama’dan (Big  Bang)  sonra  ilk sentezlenen atomlar-moleküller-gazlar  olduklarından…Şüphesiz, evrenin  başlangıç  maddesi  Hidrojen… en  hafif  madde olduğu  için…!  Bilim  insanları  bu  gerçeği yıllar  önce  anladı…

Kısaca,  görünen / gözlenebilen  evrenin  büyük  bir  kısmı  bu  iki  hafif  gazdan (elementten)  oluşuyor… Bolluk  sıralamasında  ikinci  gelen  Helyum’un  evrendeki  toplam  maddenin    elementel  kütlesinin  %24’ü  kadar  olduğu  biliniyor…

Bilim  insanları, Helyumun balonları  uçurmasının  ve  soluyanın  sesini tizleştirmesinin  yanında, insan  varlığını  mümkün  kılan  önemli  bir madde  olduğunu  da  hatırlatıyor…

Helyum, yıldızları  oluşturan  maddenin  önemli  bir  bileşeni  olduğunun  yanında,   “gaz  devi”  gezegenlerin  atmosferinin  de  önemli  bir  parçası… Bunun  önemli  bir  sebebi çekirdek  birleşim  enerjisinin (nuclear  binding  energy) yüksek  olması… Diğer  bir  sebebi  ise, hem  çekirdek  füzyonu, hem  de radyoaktif  bozunma  süreçlerinde üretiliyor  olması…

Yine  de, bilim  insanları,   Helyum’un  varlığını 19. Yüzyılda  keşfedebildi…!

Helyumun  varlığı  hususunda  ilk  delili,  1868’de  elde  eden  kişi  Fransız  astronom Jules Janssen… Janssen, bir  Güneş  tutulması  anında, Güneşin kromosferinden (chromosphere) yayımlanan, 587.49  nanometrelik   parlak  sarı  ışığın  Sodyum  olduğunu düşündü…

Aynı  yılın 20 Ekim  günü, İngiliz  astronom  Norman Lockyer   Güneş ışığı spektrumunda, daha  önce  varlığı bilinmeyen  bir  maddeye  ait   sarı  çizgiyi  belirledi… Lockyer  ve İngiliz  kimyacı  Edward Frankland, bu  yeni  maddeye, Güneşin  Yunancası  “Helios”tan  hareketle, “Helios”  adını  verdi…

İkinci  en  basit  (ve  hafif) atom  olan  Helyumun  çekirdeğinde ikişer  adet  proton  ve  nötron, yörüngede  iki  elektron  mevcut…

Helyumun en  yaygın  formu olan  Helyum-4’ün  Büyük  Patlama  çekirdek  sentezi  sürecinin ilk 10  saniyesiyle 20  dakikası  arasındaki  zaman  diliminde   üretildiği düşünülüyor…  Büyük  Patlamada  ilk  üretilen  madde,  Hidrojenin en  hafif  izotobu  olan  ve çekirdeğinde sadece  bir  proton  mevcut  olan “Hidrojen-1”…

Büyük Patlamanın  küçük  miktarlardaki Hidrojen, Helyum  ve  Lityum  izotoplarıyla  birlikte, Helyum-4’ün çoğunluğunu  ürettiği düşünülüyor… Bilim  insanları, daha  ağır  elementlerin  yıldız  çekirdek  sentezi (stellar nucleosynthesis) süreçlerinde, daha  sonra  üretildiği  sonucuna  vardı…

Halen, yıldızların  merkezindeki  yüksek  sıcaklık  ve  basıncın  sayesinde, aynı  süreç  içinde, çok  fazla miktarda Helyum  Hidrojen  atomlarının birleşmesiyle  oluşmakta…

Helyum-4  atomunun   çekirdeği  alfa  parçacığı  ile eşdeğer.. İki  proton  ve  iki nötrondan  oluşan  çekirdek   alfa bozunması  (bir  maddenin  enerji salarak başka  bir  maddeye  dönüşmesi)  sürecinde  ortaya  çıkmakta… Helyumun “inert” (nötr)  olması  kararlı  ve elektron  bulutunun düşük  enerji durumunda  olmasından, tüm elektronlarının  da  “1s”  orbitali  işgal etmesinden, açısal  momentumunun mevcut  olmaması  ile birbirinin “intrinsic  spin”ini   elimine  etmesinden…

Helyumun, bir  süre,  sadece Güneşte  mevcut  olduğu  düşünüldü…!   Ancak, 1882’de, İtalyan  fizikçi Luigi Palmieri, yanardağ  Vezüy’ün ( Mount Vesivius)  lavlarını  analiz  ederken,  Helyumun  varlığını da  belirledi… 1985’te, İskoç  kimyacı Norman Lockyer, Argon’u  araştırırken,  “cleveite”  numunesi  içinde  Helyumun  varlığını, William  Crookes  ve  Norman Lockyer’den  destek  alarak   belirledi…

Kimyacı Per Teodor  ve Abraham Langlet (İsveç) Helyumu, birbirinden  bağımsız  olarak,   “cleveite”den    izole  ederek, atom ağırlığını doğru  şekilde  belirlediler…

Takibeden  yıllarda  Helyumun  birçok  ilginç  özelliği belirlendi… 1907’de, Ernest Rutherford  ve Thomas  Ryods  “alfa  parçacığının”  gerçekte Helyum  çekirdeği  olduğunu  gösterdi…1908’de, Helyum,  ilk  defa  olarak, Hollandalı  fizikçi Heike Kamerlingh  Onnes  tarafından, bu  gaz  bir  Kelvin  derecenin  altına  kadar  soğutularak,  sıvılaştırıldı… 1926’da,  öğrencisi Willem Hendrik Keesom, 25  atmosfer  basınç  uygulayarak, Helyumu katılaştırmayı  başardı…!

Helyum süperakışkanlık  özelliği  belirlenen ilk  elementlerden  biridir…1938’de, Rus  fizikçi  Pyotr Leonidovich Kapitsa Helyum-4’ün mutlak  sıfır  noktasına  yakın  sıcaklıklarda (soğuklarda), vizkozitesinin,  hemen  hemen  sıfırlandığını  belirledi…  Helyumda  gözlenen  bu  özellik, 1972’de, Amerikalı  fizikçiler  Douglas D. Osheroff, David M. Lee, ve  Robert C. Richardson   tarafından, Helyum-3  için  de  belirlendi…

Helyumun “yanmaz”  ve  hafif  olma  özellikleri  onun uzay  araçları  dahil  bir  çok  hava  aracında  kullanılmasını  mümkün  kılmakta…

Sıvı  Helyum, çok  düşük  sıcaklığı  sebebiyle, MRI  Sken (Scan) cihazlarında  ve spektrometrelerdeki süperiletken  mıknatısların  soğutulmasında  yaygın  şekilde  kullanılmakta… CERN’deki Büyük  Hadron  Çarpıştırıcısının 1.9  Kelvin  sıcaklıkta tutulabilmesi  için  de  sıvı  Helyum  kullanılmakta…

Bunlar, Helyumun  kullanım  alanlarıdan  sadece  birkaçı…!

 Yararlanılan Kaynak:

http://www.universetoday.com/53563/who-discovered-helium/

Bir Cevap Yazın

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Log Out / Değiştir )

Twitter resmi

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Log Out / Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Log Out / Değiştir )

Google+ fotoğrafı

Google+ hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Log Out / Değiştir )

Connecting to %s