Bez technológie kvapalinyvodíka tekutéhélium, niektoré veľké vedecké zariadenia by boli hromadou šrotu... Aké dôležité sú tekutý vodík a tekuté hélium?

Ako dobyli čínski vedcivodíka hélium, ktoré nie je možné skvapalniť? Dokonca patrí medzi najlepších na svete? Odhaľme horúce témy ako „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 Long March 5, „Hercules“ leteckého priemyslu, „90 % paliva je tekutýchvodíkpri mínus 253 stupňoch Celzia a kvapalnom kyslíku pri mínus 183 stupňoch Celzia“ – to je blízko k hranici nízkej teploty a odtiaľ pochádza aj názov „Ľadová raketa“.

Prečo zvoliť tekutý vodík?

Dôvod je jednoduchý: rovnaká hmotnosťvodíkmá objem asi 800-krát väčší ako objem kvapalného vodíka. Použitím kvapalného paliva šetrí „palivová nádrž“ rakety viac miesta a plášť môže byť tenší, aby vyniesol viac nákladu do neba. Kombinácia kvapalného vodíka a kvapalného kyslíka je nielen šetrná k životnému prostrediu, ale môže tiež produkovať väčšie zvýšenie rýchlosti a zlepšiť účinnosť motora. Je to najlepšia voľba pre raketový pohon.

Únik hélia: Neviditeľný zabijak v oblasti letectva

SpaceX mala pôvodne uskutočniť misiu „North Star Dawn“ koncom augusta, no štart bol odložený kvôli odhaleniuhéliumúnik pred spustením. Hélium hrá úlohu „podávania vám ruky“ na rakete. Vypúšťa kvapalný kyslík do motora ako injekčná striekačka.

však,héliummá malú molekulovú hmotnosť a veľmi ľahko uniká, čo je mimoriadne nebezpečné pre vesmírne technológie. Tento incident opäť zdôrazňuje dôležitosť hélia v oblasti letectva 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 vyskytuje každý deň.

Skvapalnenievodíka hélium používa rovnakú metódu chladenia a ich teploty skvapalňovania sú extrémne nízke, pri -253 ℃ a -269 ℃. Keď teplota tekutého hélia klesne na -271 ℃, dôjde tiež k supratekutému prechodu, čo je makroskopický kvantový efekt.

Vývoj špičkových technológií, ako je kvantová výpočtová technika, bude mať rastúci dopyt po prostrediach s extrémne nízkou teplotou a čínski vedci budú pokračovať v ceste za nízkymi teplotami a budú viac prispievať k vedeckému a technologickému pokroku. Pozdravte vedcov a tešme sa na ich skvelé úspechy v budúcnosti!