氦在通常情況下為無色、無味的氣體;熔點(diǎn)-272.2℃(25個(gè)大氣壓),沸點(diǎn)-268.785℃;密度0.1785克/升,臨界溫度-267.8℃,臨界壓力2.26大氣壓;水中溶解度8.61厘米³/千克水。氦是唯一不能在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下固化的物質(zhì)。液態(tài)氦在溫度下降至2.18K時(shí)(HeⅡ),性質(zhì)發(fā)生突變,成為一種超流體,能沿容器壁向上流動(dòng),熱傳導(dǎo)性為銅的800倍,并變成超導(dǎo)體;其比熱容、表面張力、壓縮性都是反常的。液氦在一個(gè)大氣壓下密度為0.125 g/mL。氦有兩種天然同位素:氦3、氦4,自然中存在的氦基本上全是氦4。普通液氦是一種很易流動(dòng)的無色液體,其表面張力極小,折射率和氣體差不多,因而不易看到它。液態(tài)4He包括性質(zhì)不同的兩個(gè)相,分別稱為HeⅠ和HeⅡ,在兩個(gè)相之間的轉(zhuǎn)變溫度處,液氦的密度、電容率和比熱容均呈現(xiàn)反常的增大。兩個(gè)液相HeⅠ和HeⅡ間的轉(zhuǎn)變溫度稱為λ點(diǎn),飽和蒸氣壓下的λ點(diǎn)為2.172K,壓強(qiáng)增加時(shí),λ點(diǎn)移向較低的溫度,兩個(gè)液相的相變曲線為一直線,稱為λ線。
液氦技術(shù)指標(biāo)
加裝液氦相關(guān)案例及現(xiàn)場(chǎng)照片:
40尺液氦槽車
液氦杜瓦分裝現(xiàn)場(chǎng)
陸路運(yùn)輸途中的液氦槽車
液氦,核磁共振添加液氦服務(wù)現(xiàn)場(chǎng)
液氦,核磁共振添加液氦服務(wù)車載
100升液氦杜瓦罐內(nèi)拋圖
液氦核磁共振添加液氦服務(wù)現(xiàn)場(chǎng)
液氦核磁共振添加液氦服務(wù)現(xiàn)場(chǎng)
液氦用途
氦是最不活潑的元素,而且極難液化。
主要是作為保護(hù)氣體,氣冷式核反應(yīng)堆的工作流體和超低溫冷凍劑
氦氣在衛(wèi)星飛船發(fā)射
用于導(dǎo)彈武器工業(yè)
用于低溫超導(dǎo)研究
用于半導(dǎo)體生產(chǎn)等方面
加裝液氦注意事項(xiàng):
要說缺乏氦氣最嚴(yán)重的后果,也無非是嚴(yán)重阻礙低溫技術(shù)的應(yīng)用,其中受到影響的就是低溫超導(dǎo)技術(shù)了。現(xiàn)在已知所有的超導(dǎo)材料都要在-130℃以下的低溫中才能表現(xiàn)出超導(dǎo)特性,其中應(yīng)用最廣泛的那幾種(比如Nb3Sn)更是需要比液氫的沸點(diǎn)還低的轉(zhuǎn)變溫度,這時(shí)候只有液氦能比較簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)這樣的極低溫。雖然我們完全可以用別的辦法實(shí)現(xiàn)同樣的低溫,但都不如液氦實(shí)惠。顯然,假如我們沒有氦,低溫超導(dǎo)技術(shù)的普及就會(huì)受到嚴(yán)重的阻礙;低溫超導(dǎo)技術(shù)如果不能普及,醫(yī)院就會(huì)用不起核磁共振成像儀(它需要超導(dǎo)材料制造強(qiáng)磁場(chǎng))。
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