Helyum, (He) sembolü ile gösterilen bir elementtir. Atom numarası 2, atomik kütlesi 4,003 a.k.b. dir. Helyum elementi ilk kez Güneş’te keşfedilmiştir. Adı, Güneş anlamına gelen ‘Helios’ sözünden türetilmiştir. 1868 yılında Janssen, Güneş tutulması sırasında Güneş’in tayfını incelerken, o zamana kadar bilinmeyen tayf çizgileri olduğunu anladı. Daha sonra Lockyer ve Frankland bu yeni elemente helyum adını verdiler. 1895 yılında ise Ramsay, Uraninit adını alan radyoaktif cevherden helyum elde etmeyi başardı. Daha sonra atmosferde de az oranda helyum bulunduğu anlaşılmıştır.

Asıl helyum kaynağı, A.B.D.’ de çıkarılan yer gazıdır. Bu gazın en büyük kısmı metan (CH₄) olmakla beraber, içinde %1 oranında helyum da bulunur. Yeryüzünün başlıca helyum kaynağı bu yer gazıdır. Helyum, radyoaktif bozunmalardan alfa ışıması sırasında oluşur.

Gerçekten alfa ışınlarını yapan tanecikler, helyum çekirdeklerinden başka bir şey değildir. Bu nedenle helyum doğal radyoaktif cevherlerden çıkar. Bozunan radyoaktif atom çekirdeklerinin salıverdiği alfa tanecikleri, yani helyum çekirdekleri, ikişer elektron alarak helyum atomlarını meydana getirirler.

Helyum renksiz ve kokusuz bir gazdır. Sıvı helyum –283 ⁰C de kaynadığı için, helyum gazı tıpkı hidrojen gazı gibi çok güçlükle sıvılaşır. Gaz halinde iken yoğunluğu hidrojenin iki katı kadardır.

Helyum atomunun dış kabuğunda iki elektron bulunur. Bir soygaz olduğu için bileşik yapma eğilimi göstermez. Bu nedenle helyum atomları birbiriyle de birleşmez ve helyum molekülleri başka soygazlar gibi tek atomlu olur. Bazı elementlerle ikili bileşikler çok dayanıksızdır. Adi sıcaklıkta bile bozunur.

Helyum gazı başlıca balonları doldurmakta kullanılır. Bu gaz yanmadığı için hidrojene tercih edilir. Hava, hidrojenden 14.4 ağırdır. Buna göre 1 kg hidrojenle doldurulmuş bir balonu kaldıran kuvvet 14.4-1 = 13,4 kg. olur. Aynı balon helyumla doldurulursa ağırlığı 2 kg olacaktır. Öyle ise, havanın kaldırma kuvveti 14,4-2 = 12,4 kg. olur. Bu nedenle hidrojen yerine helyum kullanmak, kaldırma kuvvetinde büyük bir değişiklik yapmaz.

Yanıcı ve parlayıcı değildir. Bu özelliğinden dolayı düğün organizasyonu, uçan balon, zeplin gibi reklam ve eğlencelerde kullanılmaktadır. Renksizdir, koyu ya da belirgin bir rengi yoktur. Isı iletkenliği çok yüksektir.

Tüm elementler arasında en düşük erime ve kaynama sıcaklığına sahiptir. Sıvı fazda, doğada bilinen en soğuk elementtir, en soğuk kriyojendir (-269). Yerli üretimi yoktur. Helyum gazı dışarıda üretilmekte, Türkiye’de doldurulmaktadır.

Helyum gazı tüp ve büyüklüklerine göre Türkiye’de 2 halde bulunmaktadır. Her ebatta tüp tankı bulunamamaktadır.

Helyum Gazı Kullanım Alanları

• Balon gazı olarak zeplin ve balonlarda
• Kaçak testlerinde, kaçak kontrol gazı olarak
• Sıvı fazda, MRI ve NMR cihazlarında ve düşük sıcaklık araştırmalarında
• İnert gaz olarak kaynak uygulamalarında
• Lazer uygulamaları ve analitik cihazlarda
• Solunum gazı olarak derin dalış tüplerinde
• Sıvı roket yakıtı sıkıştırmada
• Süpersonik rüzgâr tünellerinde
• Germanyum ve silisyum kristallerinin yapımında
• Titanyum ve zirkonyum eldesinde
• Nükleer reaktörlerin soğutulmasında

HELYUM GAZI VE TÜPLER – ÖZELLİKLERİ / DEPOLANMASI

Yüksek İrtifa Balon (YİB) çalışmalarında hidrojen yerine daha emniyetli ancak hidrojenden daha ağır olan helyum gazı kullanılmalıdır. Helyum ülkemizde üretilmediği gibi üretim yerleri de kısıtlı olup, yurt dışından ithal edilmektedir. Bu nedenle de maliyeti diğer gazlara göre nispeten yüksektir.

Helyum, ticari kullanımda genellikle “Fly tüp” denilen, çeşitli boylarda tüplerle taşınmakta ve tüp uçlarında basınç göstergeleri ve aparat bulunmaktadır.

(1 adet büyük boy Fly tüp ile 10 inçlik balonlardan ortalama 1.000 adede kadar şişirilebilir, tüp ağırlığı ise 250 kg.ı geçebilir)

Helyum Gazının Karakteristik Özellikleri

• Yerli üretimi yoktur.
• Yanıcı ve parlayıcı değildir.
• Renksizdir.
• Makro ölçüde bile atomik özelliklerini gösterir.
• Isı iletkenliği çok yüksektir.
• Tüm elementler arasında en düşük erime ve kaynama sıcaklığına sahiptir.
• Sıvı fazda, doğada bilinen en soğuk elementtir, en soğuk kriyojendir (-269).

Helyum’un Fiziksel Özellikleri

• Molekül Ağırlığı: 4 g/mol
• Gaz Yoğunluğu (1 atm, 21 ): 0.169 kg/
• Sıvı Yoğunluğu: 0.125 kg/lt.
• Kaynama Noktası (1 atm): -268.9
• Kritik Sıcaklık: -267.9
• Hacimsel Genleşme (1atm): 740
• Helyum Tüpleri
• Tüpler: (TS 11169)
• Malzeme: Çelik, Dikişsiz, Çekme
• Renk: Kahverengi
• 50 lt. Su Hacimli: 200 bar Dolum Basıncı
• 345 bar Test Basıncı