Helyum, evrende en bol bulunan ikinci element olsa da, Dünya’da nadir bulunur ve elde edilmesi zor bir kaynaktır. Güneş ve diğer yıldızların içinde doğal olarak oluşan bu gaz, Dünya’da uranyum ve toryum gibi radyoaktif elementlerin bozunmasıyla meydana gelir. Yeryüzünde sınırlı miktarda bulunan helyum, tıp, endüstri ve bilimsel araştırmalarda birçok hayati görevi üstlenir. Ancak helyumun kıtlığı, onu hem ekonomik hem de stratejik açıdan değerli bir kaynak haline getirmektedir.
Helyum Nasıl Oluşur?
Helyum, evrende bol miktarda bulunan bir elementtir ve özellikle yıldızların içindeki füzyon reaksiyonlarından oluşur. Ancak Dünya'da doğal olarak meydana gelen helyum, yıldızların aksine farklı bir süreçle oluşur. Dünya'nın kabuğunda bulunan uranyum ve toryum gibi radyoaktif elementlerin bozunması sonucu helyum meydana gelir. Bu elementler bozunurken alfa parçacıkları denilen proton ve nötron kombinasyonları açığa çıkar. Bu parçacıklar daha sonra elektron kazanarak helyuma dönüşür. Yavaş yavaş kabuktan atmosfere yükselen bu helyum, en sonunda yerçekiminden kurtulup uzaya kaçar.
Helyum Kaynakları Nerede Bulunur?
Dünya'nın atmosferinde yalnızca çok az miktarda helyum bulunur; bunun nedeni ise helyum atomlarının hafifliği sayesinde atmosferden hızla uzaya kaçabilmesidir. Bu sebeple, atmosferden helyum toplamak mümkün değildir. Neyse ki, yer kabuğunda doğal gaz rezervlerinde bulunan helyum, bugün kullanılan helyumun başlıca kaynağıdır. Bu rezervlerin en önemlileri ABD ve Rusya gibi ülkelerdeki doğal gaz sahalarında bulunur. Özellikle ABD’nin Teksas eyaletindeki Ulusal Helyum Rezervi, dünyanın en büyük helyum kaynaklarından birini oluşturur.
Helyum Nasıl Çıkarılır?
Helyumun elde edilmesi için doğal gaz kuyularından yararlanılır. Bu işlem, yer kabuğunun derinliklerine kadar inen sondaj çalışmalarını içerir. Matkapla yapılan bu kazıların Cap Rock adı verilen bir kaya tabakasına kadar ulaşması gerekir, çünkü bu tabaka doğal gazı ve dolayısıyla helyumu hapseder. Doğal gaz çıkarıldığında, içindeki helyum diğer safsızlıklardan ayrıştırılır. Gaz, soğutulup filtrelenerek metan ve diğer gazlardan arındırılır, böylece yüksek saflıkta helyum elde edilir.
Helyumun Kullanım Alanları
Helyum, yalnızca balonları şişirmek için kullanılan bir gaz değildir; kriyojenik alan başta olmak üzere bilimsel araştırmalar ve endüstriyel uygulamalarda oldukça önemli bir yere sahiptir. Örneğin, helyumun aşırı düşük sıcaklıklarda sıvı forma geçmesi ve sürtünmesiz akabilme özelliği, MRI cihazları gibi tıbbi ekipmanlarda kullanımı mümkün kılar. NASA ve ABD Savunma Bakanlığı da en büyük helyum tüketicilerindendir; roket yakıtını soğutmak ve basınç sağlamak gibi görevlerde helyumun benzersiz özelliklerinden yararlanırlar.
Helyum Kıtlığı ve Üretim Sorunları
Dünyada yer kabuğundan çıkarılabilen helyum kaynakları sınırlıdır ve bu da zaman zaman helyum kıtlıklarına yol açar. Özellikle endüstride helyum talebinin artması, helyum fiyatlarını yükseltmiştir ve belirli işletmeleri olumsuz etkilemiştir. Party City gibi parti malzemeleri satan bazı işletmeler, helyum kıtlığından dolayı birçok şubesini kapatmak zorunda kalmıştır. Helyumun sentetik olarak üretilmesi mümkün olmadığından, bu değerli kaynağın verimli kullanımı büyük önem taşır.
Helyum, evrende yaygın olmasına rağmen Dünya'da nadir bulunan ve elde edilmesi zor bir elementtir. Uranyum ve toryumun radyoaktif bozunması ile oluşan helyum, yer kabuğundaki doğal gaz sahalarında birikir ve endüstriyel işlemlerle elde edilir. Endüstriyel, bilimsel ve askeri birçok uygulamada kritik öneme sahip olan helyum, sınırlı kaynaklar nedeniyle kıtlaşmakta ve bu da helyumun değerini giderek artırmaktadır.
