[et_pb_section fb_built=”1″ prev_background_color=”#ffffff” _builder_version=”3.22″ background_color=”#efefef” background_image=”https:\/\/www.o-nauce.pl\/wp-content\/uploads\/2019\/02\/oswietlona-kolba.jpg” parallax=”on” top_divider_style=”slant2″ top_divider_height=”57px” top_divider_flip=”horizontal”][et_pb_row _builder_version=”3.25″][et_pb_column type=”4_4″ _builder_version=”3.25″ custom_padding=”|||” custom_padding__hover=”|||”][et_pb_post_title author=”off” date=”off” comments=”off” featured_image=”off” text_color=”light” _builder_version=”3.18.2″ title_font=”|||on|||||” title_font_size=”32px” text_orientation=”center” animation_style=”zoom” title_font_size_tablet=”26px” title_font_size_phone=”” title_font_size_last_edited=”on|desktop” text_shadow_style=”preset3″ text_shadow_horizontal_length=”0.08em” text_shadow_vertical_length=”0.08em”][\/et_pb_post_title][\/et_pb_column][\/et_pb_row][\/et_pb_section][et_pb_section fb_built=”1″ _builder_version=”3.22″][et_pb_row column_structure=”1_2,1_2″ _builder_version=”3.25″ background_size=”initial” background_position=”top_left” background_repeat=”repeat” animation_style=”fade”][et_pb_column type=”1_2″ module_class=”guzik_do_filmu ” _builder_version=”3.25″ custom_padding=”|||” custom_padding__hover=”|||”][et_pb_text _builder_version=”3.27.4″]<\/p>\n
Do\u015bwiadczenia z tlenem lub azotem w stanie ciek\u0142ym s\u0105 zawsze ekscytuj\u0105ce. Mamy do czynienia przecie\u017c z czym\u015b bardzo specyficznym.<\/p>\n
W eksperymentach z ciek\u0142ym helem za\u015b zaczynaj\u0105 si\u0119 dzia\u0107 zdarzenia \u2014 zwyczajnie niemo\u017cliwe. Ciek\u0142y hel otwiera dla nas \u015bwiat fizyki kwantowej.<\/p>\n
\nHel (He, \u0142ac. helium<\/em>)<\/a><\/h5>\n
jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych pierwiastk\u00f3w we wszech\u015bwiecie. Na ziemi jednak, mamy go bardzo ma\u0142o.<\/p><\/blockquote>\n
Hel udaje si\u0119 pozyska\u0107 z gazu ziemnego dzi\u0119ki procesowi wielopoziomowej destylacji frakcyjnej<\/a> (procesowi, w kt\u00f3rym mieszanina ciek\u0142a rozdzielana jest na r\u00f3\u017cne sk\u0142adniki). Je\u015bli w gazie ziemnym zawarto\u015b\u0107 helu osi\u0105ga 0,5 %, to warto ju\u017c budowa\u0107 instalacje do rektyfikacji takiego gazu w celu pozyskania mi\u0119dzy innymi helu czy azotu.
\nHel w naturze wyst\u0119puje najcz\u0119\u015bciej w postaci izotop\u00f3w:
\n\u2022 helu-4 ( 4He – w jego j\u0105drze znajduj\u0105 si\u0119 dwa protony i dwa neutrony) oraz
\n\u2022 helu-3 (3He – o dw\u00f3ch protonach i jednym neutronie w j\u0105drze).<\/p>\nHelu-3 jest na ziemi znikoma ilo\u015b\u0107, dlatego jest niezmiernie poszukiwany i cenny. Gdy potocznie m\u00f3wimy o helu \u2014 my\u015blimy wi\u0119c o 4He.<\/p>\n
W Wielkopolsce mamy miejsca, w kt\u00f3rych w wydobywanym gazie ziemnym znajduje si\u0119 wystarczaj\u0105ca ilo\u015b\u0107 helu, pozwalaj\u0105ca na jego gospodarcze wykorzystanie. Polska wi\u0119c jest \u2014 pod tym wzgl\u0119dem \u2014 wyj\u0105tkowym miejscem w Europie.<\/p>\n
Ca\u0142y czas trwaj\u0105 badania (wykorzystuj\u0105ce pewne niezwyk\u0142e w\u0142a\u015bciwo\u015bci helu) nad coraz bardziej wydajnym pozyskiwaniem 3He z 4He .
\nHel-4 wrze w temperaturze 4,2 K (-268,95 \u00b0C) w warunkach ci\u015bnienia atmosferycznego. Natomiast hel-3 w temperaturze 3,19 K (-269,96 \u00b0C). Gdy och\u0142adzamy 4He jeszcze bardziej, zaczyna on traci\u0107 swoje \u201enormalne\u201d w\u0142a\u015bciwo\u015bci. Poni\u017cej 2,17 K (-270,98 \u00b0C) przechodzi w stan nadciek\u0142o\u015bci. Nadciek\u0142y hel m.in. traci lepko\u015b\u0107, nie ma tarcia i staje si\u0119 doskona\u0142ym przewodnikiem ciep\u0142a.<\/p>\nHel-3 natomiast przechodzi w stan nadciek\u0142o\u015bci w temperaturze du\u017co ni\u017cszej T<0,0027K. To pozwala na separacj\u0119 tych dw\u00f3ch izotop\u00f3w, wykorzystuj\u0105c w\u0142a\u015bciwo\u015bci stanu nadciek\u0142ego.<\/p>\n
Hel stosuje si\u0119 g\u0142\u00f3wnie w laboratoriach naukowych do osi\u0105gania bardzo niskich temperatur.<\/p>\n
Hel-3 wykorzystywany jest w detektorach promieniowania. Przewiduje si\u0119 te\u017c, \u017ce wykorzystanie helu-3 w reakcji z deuterem<\/a> (izotopem wodoru) w reaktorach j\u0105drowych, umo\u017cliwi wytworzenie wielkiej energii bez zab\u00f3jczego promieniowania. B\u0119dzie to w\u00f3wczas doskona\u0142e \u017ar\u00f3d\u0142o energii \u2014 reaktor j\u0105drowy bez odpad\u00f3w radioaktywnych.
\nDzi\u0119ki u\u017cyciu obu izotop\u00f3w helu-4 i helu-3 w ch\u0142odziarkach rozcie\u0144czalnikowych uzyskuje si\u0119 dzi\u015b temperatury nawet rz\u0119du 0,001 K i jeszcze mniej \u2013 czyli w laboratoriach si\u0119gamy ju\u017c jakby niemo\u017cliwego.<\/p>\nHel jest jednym ze sk\u0142adnik\u00f3w gazu ziemnego, z kt\u00f3rego w procesie oczyszczania niskotemperaturowego otrzymuje si\u0119 g\u0142\u00f3wnie metan. W takich instalacjach na skal\u0119 przemys\u0142ow\u0105 pozyskiwany jest te\u017c ciek\u0142y azot \u2014 podstawowy czynnik u\u017cywany do szybkiego sch\u0142adzania produkt\u00f3w, przechowywania ich w stanie zamro\u017conym lub zmiany w\u0142a\u015bciwo\u015bci w wybranych materia\u0142ach.<\/p>\n