Bez technológie tekutínvodíka tekutýhélium, niektoré veľké vedecké zariadenia by boli kopou kovového šrotu… Aký dôležitý je kvapalný vodík a kvapalné hélium?

Ako čínski vedci dobylivodíka hélium, ktoré sa nedajú skvapalniť? Dokonca sa radia medzi najlepšie na svete? Poďme odhaliť horúce témy, ako je „Ľadový šíp“ a únik hélia, a spoločne vstúpme do veľkolepej kapitoly kryogénneho priemyslu mojej krajiny.

Ľadová raketa: Zázrak tekutého vodíka a tekutého kyslíka

My, čínska nosná raketa Dlhý pochod 5, „Herkules“ leteckého priemyslu, „90 % paliva tvorí kvapalné palivovodíkpri mínus 253 stupňoch Celzia a kvapalný kyslík pri mínus 183 stupňoch Celzia“ – to je blízko hranice nízkej teploty a je to aj pôvod názvu „Ľadová raketa“.

Prečo si vybrať kvapalný vodík?

Dôvod je jednoduchý: rovnaká hmotnosťvodíkmá objem približne 800-krát väčší ako objem kvapalného vodíka. Použitím kvapalného paliva „palivová nádrž“ rakety šetrí viac miesta a plášť môže byť tenší, aby uniesol viac nákladu do vzduchu. Kombinácia kvapalného vodíka a kvapalného kyslíka je nielen šetrná k životnému prostrediu, ale môže tiež viesť k väčšiemu nárastu rýchlosti a zlepšiť účinnosť motora. Je to najlepšia voľba raketového paliva.

Únik hélia: Neviditeľný zabijak v leteckom priemysle

Spoločnosť SpaceX mala pôvodne vykonať misiu „North Star Dawn“ koncom augusta, ale štart bol odložený kvôli detekcii...héliumúnik pred štartom. Hélium hrá na rakete úlohu „pomáhajúcej ruky“. Do motora vstrekuje kvapalný kyslík ako injekčná striekačka.

Avšak,héliummá malú molekulovú hmotnosť a veľmi ľahko uniká, čo je pre vesmírnu technológiu mimoriadne nebezpečné. Táto udalosť opäť zdôrazňuje dôležitosť hélia v leteckom priemysle a zložitosť jeho aplikácie.

Vodík a hélium: najrozšírenejšie prvky vo vesmíre

Vodík ahéliumnie sú len „susedmi“ v periodickej tabuľke, ale aj najrozšírenejšími prvkami vo vesmíre. Fúzia vodíka uvoľňuje teplo a mení sa na hélium, čo je jav, ktorý sa na Slnku deje každý deň.

Skvapalňovanievodíka hélium používa rovnakú metódu chladenia a ich teploty skvapalňovania sú extrémne nízke, -253 ℃ a -269 ℃. Keď teplota kvapalného hélia klesne na -271 ℃, dôjde aj k prechodu do supratekutiny, čo je makroskopický kvantový efekt.

Vývoj špičkových technológií, ako sú kvantové výpočty, bude mať rastúci dopyt po prostrediach s extrémne nízkymi teplotami a čínski vedci budú naďalej napredovať na ceste k nízkym teplotám a viac prispievať k vedeckému a technologickému pokroku. Sme vďační vedcom a tešme sa na ich skvelé úspechy v budúcnosti!