H

Gaz halindeki bu kimyasal ele­mentin varlığı çok eskiden beri biliniyordu, ama element olduğunun anlaşılması oldukça uzun zaman aldı. Daha 16. yüzyılda kimyacı­lar metallerin aside daldırılmasıyla çok yanıcı bir gazın açığa çıktığını fark etmişlerdi. 1766'da İngiliz kimyacı Henry Cavendish bu gazın bir bileşik değil yeni bir element oldu­ğunu saptadı, özelliklerini inceledi ve çok çabuk tutuşma özelliği nedeniyle "yanıcı ha­va" olarak adlandırdı. Bu element için sonra­dan hidrojen adını öneren ise Fransız kimyacı Antoine Lavoisier oldu. Bu adı "su yapıcı" anlamındaki iki Yunanca sözcükten türetmiş­ti; çünkü hidrojen yandığında, yani havanın oksijeniyle birleştiğinde mutlaka su oluşu­yordu.

Hidrojen elde etmenin en basit yollarından biri sudan elektrik akımı geçirmektir; elektro­liz denen bu yöntemle su bileşenlerine ayrılır ve hidrojen ile oksijen gazları açığa çıkar. Ayrıca, akkor halindeki kokkömürü üzerinden su buharı geçirilmesiy­le oluşan "su gazf'ndan da hidrojen elde edilebilir. Su gazının bileşiminde yalnızca hidrojen ve karbon monoksit bulunduğu için, karbon monoksit ayrıldığında geriye hidrojen kalır. Suda, asitlerde, bütün bitkilerin ve hayvanların dokularında, yiyeceklerimizin ço­ğunda, kömürde ve petrolde başka element­lerle birleşmiş olarak hidrojen bulunur. Yakıt olarak kullanılan doğal gazın temeli de bir karbon ve hidrojen bileşiği olan metandır.

Havadaki, yani Dünya'nın atmosferindeki hidrojen oranı çok düşüktür, ama Güneş'in ve öbür yıldızların atmosferleri büyük ölçüde hidrojenden oluşur. Kısacası hidrojen evren­de en bol bulunan elementtir; oysa yerkabu­ğunu ve Dünya'nın atmosferini oluşturan elementler arasında kütlesel olarak dokuzun­cu sırayı alır.

Kimyasal simgesi H, atom numarası 1 olan hidrojen tadı ve kokusu olmayan renksiz bir gazdır. Solunduğunda zehirleyici bir etkisi yoktur, ama insanlar yalnızca hidrojen solu­yarak yaşayamazlar. Havanın yaklaşık 15'te biri ağırlığındaki hidrojen bütün elementlerin ve bilinen bütün gazların en hafifi olduğun­dan, bir zamanlar güdümlü ve güdümsüz balonları şişirmekte kullanılırdı. Ama çok kolay tutuşarak alev aldığı için üzücü balon kazalarından sonra bu alandaki yerini yanma­yan bir gaz olan helyuma bıraktı. Hidrojen ile oksijenin hamlaç denen bir alet yardımıyla karıştırılarak yakılmasıyla olu­şan oksihidrojen alevi son derece sıcaktır ve metalleri eriterek kaynak yapmakta kullanı­lır. Hidrojenin en önemli kullanım alanların­dan biri de hidrojen molekülünün genellikle yüksek sıcaklık ve basınç altında başka mad­delere bağlanmasına dayanan hidrojenleme işlemidir. Bu yöntemle kömürden benzin ve öbür sıvı yakıtlar, bitkisel yağlardan da mar­garin elde edilir. Çünkü hidrojenleme tepkimesi kömürü sıvı hidro­karbonlara, bitkisel yağları da yemeklik katı yağlara dönüştürür. Ayrıca amonyak, sabun, naylon ve öbür plastik maddelerin üretiminde de hidrojenleme yönteminden yararlanılır.

Atomunda bir tek proton ile bir tek elek­tron bulunan hidrojen bu yapısıyla en basit elementtir. Ama doğal hidrojen, çekirdeğin­deki protonlara eşlik eden nötron sayısıyla ayırt edilebilen üç izotopunun karışımından oluşur: Protyum ya da hidrojen-1, döteryum ya da hidroj en-2 ve trityum ya da hidroj en-3. 6.000 birim doğal hidrojende bir birim dö­teryum bulunur; "ağır hidrojen" olarak da bilinen döteryum hidrojenin iki katı ağırlığın­da bir gazdır. Eğer döteryum atomları olağan­üstü yüksek sıcaklıkta birbirleriyle çarpıştırılırsa çekirdekleri kaynaşır ve helyum atomla­rına dönüşür. Çekirdek kaynaşması ya da füzyon denen bu tepkimede nötronların ser­best kalmasıyla çok büyük bir enerji açığa çıkar. Hidrojen bombasını böylesine korkunç bir silah duru­muna getiren işte bu enerjidir. Ama döter­yum çekirdeklerinin kaynaşmasıyla açığa çıkan bu enerjiyi insanlığın yararına, örneğin elek­trik üretiminde kullanmak bu kadar kolay değildir. Çünkü, artı elektrik yüklü oldukları için birbirlerini iten çekirdekleri kaynaştıra-bilmenin yolu çok büyük bir hız kazandırarak birbirlerine yaklaşmalarını sağlamaktır.

Bu­nun için de olağanüstü yüksek sıcaklıklar, örneğin Güneş'in iç kesimlerindekinden daha yüksek düzeyde bir sıcaklık gerekir. Son yıllarda bilim adamlarının uğraştıkları "soğuk füzyon" denemelerinin amacı da döteryum çe­kirdekleri arasındaki bu kaynaşmayı olağan sı­caklıklarda gerçekleştirerek tükenmez bir enerji kaynağı biçiminde insanlığın yararına sunmaktır.