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低溫物理研究中氦氣的用途有哪些
創(chuàng)建時(shí)間:2024-01-25  ?瀏覽量:0

鋼印細(xì)節(jié)圖


氦氣是一種制冷效果極好的惰性極強(qiáng)的稀有元素,也是唯一一個(gè)能在絕對(duì)零度時(shí)保持液體狀態(tài)的物質(zhì)(也可稱為超流體)。氦氣的同位素有許多種,最常見(jiàn)的是氦3和氦4。氦4是我們平常最常用的氦氣同位素,一般來(lái)源與某些特殊的天然氣井的開(kāi)采,而氦3則來(lái)自于放射性元素衰變的產(chǎn)物。實(shí)際上想要人工合成氦3非常困難,但是氦3卻是低溫物理學(xué)中離不開(kāi)的“氧氣”,離開(kāi)氦3許多低溫物理研究將會(huì)直接停擺,而許多基于液氦制冷的科學(xué)、醫(yī)療實(shí)驗(yàn)儀器也將停擺。那么低溫物理研究中氦氣的用途有哪些呢?為何氦3顯得如此珍貴?


其實(shí)低溫物理研究中氦氣的用途很簡(jiǎn)單,就是制冷!氦氣是已知沸點(diǎn)最低的物質(zhì),液態(tài)氦是一種與眾不同的液體,它在零下269℃就沸騰了,利用這個(gè)特性就可以滿足許多物理實(shí)驗(yàn)中需要的低溫條件。實(shí)際上低溫物理研究中氦氣的用途之一就是填充大型中子散放裝置。比如在日本東海新建成的日本質(zhì)子加速器研究園區(qū),這個(gè)項(xiàng)目每年需要消耗的氦-3數(shù)量超過(guò)10萬(wàn)升,而質(zhì)子加速器研究也離不開(kāi)液氦。除此之外,美國(guó)也是消耗氦3資源的大戶,低溫物理研究中氦氣的用途就有以氦-3填充的中子探測(cè)器(利用中子與摻入探測(cè)器中的某些原子核作用,包括核反應(yīng)、核裂變或核反沖 ,所產(chǎn)生的次級(jí)粒子進(jìn)行測(cè)量。這種技術(shù)能夠幫助美國(guó)杜絕放射性核原料自私,如钚和鈾等等!而低溫物理學(xué)家Van Sciver正在對(duì)液氦中的顆粒物質(zhì)行為進(jìn)行研究。他表示氦冷卻到更低的溫度,就會(huì)變成“超流體”,超流態(tài)的氦具有很多的奇異性質(zhì),他希望借助液氦最終能夠促使一個(gè)分離顆粒物質(zhì)的新的低溫技術(shù)的產(chǎn)生。 其實(shí)氦-3在醫(yī)學(xué)成像中也有重要作用。當(dāng)患者吸入這種氣體后,研究人員就可通過(guò)核磁共振成像儀對(duì)其肺部成像。氦氣的用途真的很廣泛??!


低溫物理研究中氦氣的用途很多時(shí)候都需要利用到氦的同位素,那么氦的同位素大家都了解么?看看下面的表格大家大概就清楚了!


 

符號(hào)Z(p)N(n)同位素質(zhì)量(u)半衰期原子核自旋
He2202,02946,#非常不穩(wěn)定(假想粒子),#0+,#(推測(cè))
He3213,0160293191(26)穩(wěn)定1/2+
He4224,002,603,254,15(6)穩(wěn)定0+
He5235,01222(5)700(30)E-24,s,[0,60(2),MeV]3/2-
He6246,0188891(8)806,7(15),ms0+
He7257,028021(18)2,9(5)E-21,s,[159(28),keV](3/2)-
He8268,033922(7)119,0(15),ms0+
He9279,04395(3)7(4)E-21,s,[100(60),keV]1/2(-#)
He102810,05240(8)2,7(18)E-21,s,[0,17(11),MeV]0+

  
低溫物理研究中氦氣的用途還有許多,以后中鑫瑞遠(yuǎn)小編會(huì)為大家?guī)?lái)更加詳細(xì)的解說(shuō)的!氦氣多少錢一瓶?氦氣價(jià)格多少?各純度包裝均有售!了解氦氣的價(jià)格?中鑫瑞遠(yuǎn)氣體氦氣價(jià)格服務(wù)專線:17371457003


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