Жидкий гелий

Содержание

Слайд 2

Цель и задачи: Цель: изучить понятие жидкого гелия и узнать, как

Цель и задачи:

Цель: изучить понятие жидкого гелия и узнать, как его

получают в науке.
Задачи:
Познакомиться с понятием «жидкий гелий»
Узнать как получают жидкий гелий
Выяснить, в чем заключается практическое применение жидкого гелия
Слайд 3

История открытия Жидкий гелий впервые был получен в 1908 году, когда

История открытия

Жидкий гелий впервые был получен в 1908 году,
когда голландский

химик и физик Хейке Камерлинг-Оннес смог получить гелий в жидком виде с использованием технологии дросселирования. Для этого ему потребовалось провести сложный эксперимент, в процессе которого газообразное вещество было охлаждено в доведенном докипения водороде, находящимся в среде вакуума.
Интенсивно испаряясь, превращенный в жидкость водород выступал в качестве дополнительного источника холода. В итоге это и позволило добиться рекордно низкого на тот момент температурного показателя, близкого по своему значению к абсолютному нулю по шкале Кельвина. В 1913 году за свой эксперимент голландский ученый получил одну из наиболее престижных наград в области науки – Нобелевскую премию по физике.
Слайд 4

Что такое жидкий гелий? Фото с сайта: https://acimg.auctivacommerce.com/imgdata/0/3/3/5/1/0/webimg/6437450.jpg

Что такое жидкий гелий?

Фото с сайта: https://acimg.auctivacommerce.com/imgdata/0/3/3/5/1/0/webimg/6437450.jpg

Слайд 5

Получение жидкого гелия

Получение жидкого гелия

Слайд 6

Как получают сжиженный гелий в лабораториях? Схематическое изображение ожижительной системы Linde

Как получают сжиженный гелий в лабораториях?

Схематическое изображение ожижительной системы Linde

L1410 / L1610
(1- ожижитель L1410 / L1610; 2- передача жидкого гелия; 3 – компрессор; 4 – табло стартера; 5 – дьюар; 6 – баллон для газа; 7 – возвращающий компрессор; 8 – криогенный поглатитель; 9 – повышающий и балластный танк; 10 – наполняемые чистым гелием цилиндры; 11 – хранилище чистого гелия; 12 – цилиндры для хранения нечистого гелия; 13 – наполнение LN2; 14 – передвижной дьюар; 15 – водное охлаждение)

В лабораториях сжиженный гелий получают с помощью гелиевого ожижителя Linde L1410, произведенный немецкой компанией Linde Process Plants, Inc. (LPP)

Слайд 7

Проблемы получения: Невозможность получения абсолютного нуля Малое содержание гелия в природе

Проблемы получения:

Невозможность получения абсолютного нуля
Малое содержание гелия в природе (в

воздухе, например, он присутствует в ничтожном проценте, и его трудно было добывать. Но американцы первые нашли, что, оказывается, природного гелия довольно много в подземных газах, где количество его доходит до 1 - 1.5%)
Сложные для получения внешние условия (крайне низкие значениями критической температуры и давления (—268° С и 2,26 ат))
Слайд 8

Применение жидкого гелия криожидкость для получения и поддержания низких и сверхнизких

Применение жидкого гелия

криожидкость для получения и поддержания низких и сверхнизких температур

(в основном в научных исследованиях);
охлаждение сверхпроводящих магнитов;
использование в криостатах растворения;
использование в туннельных сканирующих микроскопах;
ускорители элементарных частиц, так в Большом адронном коллайдере в ЦЕРHе используется 96 тонн жидкого гелия для поддержания температуры 1,9 K;
криогенные электрические машины;
охлаждение детекторов инфракрасного и высокочастотного излучения, сквид-магнетометров;
медицинская техника.

https://rusvesna.su/sites/default/files/styles/orign_wm/public/bolshom_adronnom_kollaydere.jpg

https://fb.ru/misc/i/gallery/115551/3206285.jpg

Слайд 9

Явление сверхтекучести Для He II характерна сверхтекучесть — способность протекать без

Явление сверхтекучести

Для He II характерна сверхтекучесть — способность протекать без трения через узкие (диаметром

менее 100 нм) капилляры и щели. Относительное содержание He II растет с понижением температуры и достигает 100 % при абсолютном нуле температуры — с этим были связаны попытки получения сверхнизких температур путём пропускания жидкого гелия через очень тонкий капилляр, через который пройдет только сверхтекучая компонента. Однако за счёт того, что при близких к абсолютному нулю температурах теплоёмкость также стремится к нулю, добиться существенных результатов не удалось — за счёт неизбежного нагрева от стенок капилляра и излучения.