银河系第二多的物质,中国却95%靠进口:如何不被卡脖子?(2)
2024-06-15 来源:旧番剧
2分子的氦元素示意图
充个气球,对氦气来说,简直是大材小用。
氦气还有哪些更重要的用途呢?
第一,超导环境。
很多高精尖设备需要极大的电流,比如对撞机部分组件需要的电流高达1.2万安培(220V下,一匹空调的工作电流一般是3-4安培)。
在这么大的电流下,电线发热会很严重,必须使用超导体。
而超导体目前只能在超低温下才具有超导特性,所以电线必须泡在液氦中。
因为液氦沸点为零下268.95度(4.125K),是人类能制造的最低温度。
可能有人说,世界上对撞机的数量太少了,一般人用不着。
那咱就说点一般人用得上的。
现在,去医院做个核磁已经是常规检测手段,MRI磁共振医学扫描仪中需要很强的磁体。
这块磁体是电磁体电流越大,磁场越强。
电流越大,放热也越严重,还是需要超导体,那就依然离不开液氦。
医用核磁共振仪
第二,深潜作业。
深潜要背氧气瓶,氧气瓶里不是纯氧,氧气含量超过40%,就会造成中枢神经系统氧中毒;压缩空气也不行,因为水下气压大,空气中的氮气大量融入血液,造成氮麻醉。
这时候就需要氦气了。
氦气在血液中的溶解度极低,很快就达到饱和,只要压力不变(一般就是水深不变),时间再久,血液里的气体含量也不会改变,能够保护深潜人员长时间作业。
第三,航空航天。
正如汽车好坏看发动机一样,火箭的好坏也看发动机。
无论液氧煤油发动机还是液氢液氧发动机,输送燃料和氧化剂的系统都离不开氦。
液体发动机是火箭的核心部件,增压系统是关键技术。
在换热器中氦气升温到400多度,压力大增后输送回燃料和氧化剂的存储箱,为其增压。
增压后的燃料和氧化剂进入涡轮泵,在每分钟1.2万的转速下,泵入燃烧室,喷出完美的雾化液滴,进行充分燃烧,产生巨大推力。