HELYUM-3

Helyum-3 (3^He), helyum soygazının radyoaktif olmayan, daha hafif bir izotopudur. Helyum-3 çekirdeğine "helion" ismi verilir. Helionda iki proton ve bir nötron bulunur; buna karşılık helyum-4 çekirdeği "alfa parçacığı" olarak adlandırılır ve iki proton ile iki nötrondan oluşur. Helionun kütlesi 5,006*10^-27 kg’dır.Helyum-3 izotopu evrende çeşitli şekillerde ortaya çıkabilir. Bunlardan ilki yıldızların içidir. Güneşimiz, füzyon tepkimeleri sayesinde enerjisini üretir. Füzyon; hafif atom çekirdeklerinin yüksek basınç ve sıcaklık altında birleşerek daha ağır elementler oluşturmasıdır. Güneş bu işlemi, hidrojen (H) elementini helyuma dönüştürerek gerçekleştirir. Süreçte iki adet hidrojen atomu birleşerek döteryumu (2^H) oluşturur. Döteryum, bir proton ile tepkimeye girdiğinde ise ortaya "helyum-3" çıkar. Süreç devam edip iki adet helyum-3 tepkimeye girerse, sonuçta helyum-4 (4^He) oluşur. Bu döngüde helyum-3 çoğu zaman bir ara üründür. Güneş’in dış atmosferinde gerçekleşen korona olayları bu parçacıkları uzay boşluğuna püskürtmektedir; bu doğa olayına "güneş rüzgarları" adı verilir. Uzayda bulunan helyum-3 izotoplarının büyük bir kısmı ise "Büyük Patlama" (Big Bang) zamanından kalmadır. Dünyamızda da çok az miktarda helyum-3 oluşmaktadır; doğada trityumun (3^H) beta bozunmasıyla helyum-3 meydana gelir. Dünyada oldukça nadir bulunan helyum-3, nükleer araştırmalar sonucunda keşfedilmiştir. Ay yüzeyinde ise Dünya’ya kıyasla bolca bulunur. Bunun sebebi, Ay’ın bir atmosferinin olmaması ve manyetik alanının çok zayıf oluşudur. Güneş rüzgarları milyarlarca yıldır doğrudan Ay yüzeyine çarpmaktadır. Elbette bunun haricinde meteorlar ve güneş sistemini oluşturan bulutsulardan (nebula) artakalan maddeler de Ay yüzeyindeki helyum-3 zenginliğinde büyük rol oynamıştır. Dünyada ise durum tam tersidir: Atmosfer ve güçlü manyetik alan, güneş rüzgarlarını büyük ölçüde engeller. Engellenemeyen parçacıklar ise kutup bölgelerinde "aurora" (kutup ışıkları) adı verilen ışımaları oluşturur. Helyum-3’ün güneş sisteminde bulunma oranı yaklaşık 0,01 ppm’dir; yani her 100 milyon parçacıktan sadece 1 tanesi helyum-3’tür.Bilim insanları, Dünya çekirdeğinden helyum-3 sızdığını tespit etmiştir. Araştırmalara göre bu sızıntı, Dünya’nın geçmişi ve oluşumu hakkında önemli ipuçları sunmaktadır. Dünyada helyum iki kararlı izotop halinde bulunur; en yaygın olanı %99,99 ile iki proton ve iki nötron bulunduran helyum-4’tür. Helyum-3 ise evrende üretilen en eski elementlerden biridir. Bu bulgulara göre, helyum-3’ün Dünya’ya sonradan değil, Dünya’nın Güneş’i meydana getiren nebula içinde oluşumu sırasında hapsolmuş olması gerekmektedir. New Mexico Üniversitesi’ndeki jeofizikçi ve araştırmanın başyazarı Peter Olson’a göre her yıl okyanus sırtlarındaki volkanik sistemlerden yaklaşık 2 bin gram helyum-3 sızdığı saptanmıştır.Bu maddenin bu kadar kıymetli olmasının başlıca sebebi enerjidir. Dünyada tükenmekte olan fosil yakıtlar, gelecekteki enerji kıtlığının en büyük habercisidir. Bu sebeple bilim insanları yeni enerji arayışına girdiler. Helyum-3’ün fark edilmesi ve geleneksel döteryum+trityum tepkimesine göre radyoaktif atık çıkarmaması, bu izotopun önemini daha da artırmıştır. Yaklaşık 100 ton helyum-3, dünyanın bir yıllık enerji ihtiyacını karşılayabilir. Bu madde Ay’da yaklaşık 1 milyon ton bulunduğu için tüm gözler Ay’a çevrilmiş durumdadır.Helyum-3’ü ilk getirebilen ve işleyebilen ülke, önümüzdeki yüzyılın ekonomik süper gücü olacaktır. Özetle; Ay, insanoğlunun enerji ihtiyacı ve Mars misyonları gibi gelecek planları doğrultusunda bir nevi dünyanın "benzin istasyonu" olarak görülmektedir.