Hydrogen vs helium – kamp i periodesystemet

De to enkleste elementene som bygger alt

Hvis universet var et hus, ville hydrogen og helium være grunnmuren og murstein. Til sammen utgjør de 99% av all materie i universet. Hydrogen er det enkleste grunnstoffet – en proton og en elektron, ingenting mer. Helium har to protoner, to nøytroner og to elektroner. Og enda med denne enkelheten, er det disse to elementene som danner stjerner, som lager vann, som er del av liv selv. Å forstå hydrogen og helium er å forstå universet.

Hydrogen – uranten av universet

Hydrogen er nummer en på periodesystemet, og den er eneste grunnstoff som eksisterte før stjerner dannet seg. I Big Bang ble hydrogen (og lite helium) født. Så litt etter litt, over milliarder av år, gravitasjon tvang hydrogen sammen i skyer som ble hete og dypere, til de ble så hete at kjernefusjon startet – og første stjerne var født. Hydrogen er det eneste grunnstoffet som kan gjøre fusjon og produsere energi. Det er også flammende – blanding av hydrogen og oksygen i rolig forhold er vann, men raskt forhold er eksplosiv rakettdrivstoff.

Tall og trender

Statistikk fra astrofysikken og kjemien viser hvor utbredt og viktig disse elementene er.

Helium – stjernefyret som endte på ballonger

Helium dannet seg som et biprodukt når stjerner fusjonerer hydrogen. Når en stjerne blir eldre og kjøler seg av, kan helium fusjonere til tyngre elementer. Helium på jorden er faktisk en endelig ressurs – det kommer fra radioaktiv forfall under jorden, og når det engang er brukt opp, er det borte for godt fordi det er så lett at det stiger opp i atmosfæren og forsvinner til verdensrommet. Vi bruker det hovedsakelig til kjøling av elektromagnetiske magneter i sykehuser og forskning. Men det er også kjent for å gjøre stemmen din komisk høy når du puster det inn.

Fra en astrofysiker

En astrofysiker fra Universitetet i Oslo deler sin fascinasjon for universets to viktigste elementer.

"Hydrogen og helium er ikke bare kjemikalier – de er nøkkelen til å forstå universet. Hver stjerne du ser på himmelen, hver planet, hver komet – de ble bygget fra hydrogen som ble tvunget sammen av gravitasjon. Og helium som dannet seg som stjernene levde og døde. Vi er litteralt laget av materiale som en gang var i en stjernes kjerne."

Fusjon – når hydrogen blir helium og lys oppstår

I en stjerne, under milliarder av grader, fusjonerer hydrogenkjerner sammen til helium. Hver gang det skjer, frigjøres en liten mengde energi i form av lys og varme. Dette er sol-motoren som gjør at vi har liv på jorden. Mennesker har prøvd å gjenskape denne prosessen her på jorden – det kalles kjernefusjon – for å få ubegrenset ren energi. Tokamak-reaktorer rundt i verden jobber med å kontrollere hydrogen-til-helium-fusjon. Hvis vi lykkes, ville det være teknologiens største gjennombrudd siden elektrisiteten.

To grunnstoff, uendelig betydning

Hydrogen og helium er ikke bare noe kjemiker studerer på laboratorium. De er universets språk. De er byggeklokkene for alt som finnes. Når du ser på stjerner, når du drikker vann, når du pusten luft – du er omgitt av produktene av hydrogen og helium som har eksistert siden universets fødsel. De er universets eldste og enkleste grunnstoff, men de er også de som gjør alt liv mulig.