Descobrint el miracle científic de l'hidrogen i l'heli

Sense la tecnologia del líquidhidrogeni líquidheli, algunes grans instal·lacions científiques serien una pila de ferralla... Quina importància tenen l'hidrogen líquid i l'heli líquid?

Com van conquerir els científics xinesoshidrogeni heli que són impossibles de liquar? Fins i tot classificar-se entre els millors del món? Revelem temes candents com ara "Ice Arrow" i les fuites d'heli, i ens endinsem junts en el magnífic capítol de la indústria criogènica del meu país.

Coet de gel: el miracle de l'hidrogen líquid i l'oxigen líquid

Nosaltres, el coet portador de la Llarga Marxa 5 de la Xina, l'"Hèrcules" de la indústria aeroespacial, "el 90% del combustible és líquidhidrogena menys 253 graus Celsius i oxigen líquid a menys 183 graus Celsius” – això és a prop del límit de baixa temperatura, i també és l'origen del nom “Coet de gel”.

Per què escollir hidrogen líquid?

La raó és simple: la mateixa massa dehidrogenté un volum d'unes 800 vegades superior al de l'hidrogen líquid. Utilitzant combustible líquid, el "dipòsit de combustible" del coet estalvia més espai i la carcassa pot ser més prima, per tal de transportar més càrregues al cel. La combinació d'hidrogen líquid i oxigen líquid no només és respectuosa amb el medi ambient, sinó que també pot produir un major increment de velocitat i millorar l'eficiència del motor. És la millor opció per al propulsor de coets.

Fuita d'heli: l'assassí invisible en el camp aeroespacial

Originalment, SpaceX havia de dur a terme la missió "North Star Dawn" a finals d'agost, però el llançament es va ajornar a causa de la detecció de...helifuita abans del llançament. L'heli fa la funció de "donar-te un cop de mà" al coet. Envia oxigen líquid al motor com una xeringa.

Tanmateix,helité un pes molecular petit i és molt fàcil de filtrar, cosa que és extremadament perillosa per a la tecnologia espacial. Aquest incident torna a posar de manifest la importància de l'heli en el camp aeroespacial i la complexitat de la seva aplicació.

Hidrogen i heli: els elements més abundants de l'univers

Hidrogen ihelino només són "veïns" de la taula periòdica, sinó també els elements més abundants de l'univers. La fusió de l'hidrogen allibera calor per convertir-se en heli, un fenomen que passa cada dia al sol.

La liqüefacció dehidrogeni l'heli utilitza el mateix mètode de refrigeració, i les seves temperatures de liqüefacció són extremadament baixes, a -253 ℃ i -269 ℃ respectivament. Quan la temperatura de l'heli líquid baixa a -271 ℃, també es produirà una transició superfluida, que és un efecte quàntic macroscòpic.

El desenvolupament de tecnologies d'avantguarda com la computació quàntica tindrà una demanda creixent d'entorns de temperatures extremadament baixes, i els científics xinesos continuaran avançant en el camí de les baixes temperatures i contribuint més al progrés científic i tecnològic. Salutacions als científics, i esperem amb il·lusió els seus brillants èxits en el futur!


Data de publicació: 16 d'octubre de 2024