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低溫物理研究中氦氣的用途有哪些

文章出處:責(zé)任編輯:人氣:-發(fā)表時(shí)間:2014-11-08 09:08:00【

  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,一般來源與某些特殊的天然氣井的開采,而氦3則來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)中離不開的“氧氣”,離開氦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?

 

低溫物理研究中氦氣的用途



  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10萬升,而質(zhì)子加速器研究也離不開液氦。除此之外,美國也是消耗氦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,研究人員就可通過核磁共振成像儀對(duì)其肺部成像。氦氣的用途真的很廣泛?。?br />

  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
He2 2 0 2,02946,# 非常不穩(wěn)定(假想粒子),# 0+,#(推測(cè))
He3 2 1 3,0160293191(26) 穩(wěn)定 1/2+
He4 2 2 4,002,603,254,15(6) 穩(wěn)定 0+
He5 2 3 5,01222(5) 700(30)E-24,s,[0,60(2),MeV] 3/2-
He6 2 4 6,0188891(8) 806,7(15),ms 0+
He7 2 5 7,028021(18) 2,9(5)E-21,s,[159(28),keV] (3/2)-
He8 2 6 8,033922(7) 119,0(15),ms 0+
He9 2 7 9,04395(3) 7(4)E-21,s,[100(60),keV] 1/2(-#)
He10 2 8 10,05240(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,以后紐瑞德特氣小編會(huì)為大家?guī)砀釉敿?xì)的解說的!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?紐瑞德特種氣體氦氣價(jià)格服務(wù)專線:400-6277-838

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