Avslöjar det vetenskapliga miraklet väte och helium

Utan vätsketeknikenväteoch vätskahelium, vissa stora vetenskapliga anläggningar skulle vara en hög med skrotmetall ... Hur viktiga är flytande väte och flytande helium?

Hur erövrade kinesiska forskareväteoch helium som är omöjligt att göra flytande? Till och med rankas bland de bästa i världen? Låt oss avslöja heta ämnen som "Ispil" och heliumläckage, och tillsammans gå in i det magnifika kapitlet i mitt lands kryogena industri.

Israket: Miraklet med flytande väte och flytande syre

Vi Kinas långa 5 mars-bärraket, flygindustrins "Herkules", "90 % av bränslet är flytande"vätevid minus 253 grader Celsius och flytande syre vid minus 183 grader Celsius” – detta är nära gränsen för låg temperatur, och det är också ursprunget till namnet ”Israket”.

Varför välja flytande väte?

Anledningen är enkel: samma massa avvätehar en volym som är cirka 800 gånger större än flytande väte. Med flytande bränsle sparar raketens "bränsletank" mer utrymme, och skalet kan vara tunnare för att kunna bära mer last upp i luften. Kombinationen av flytande väte och flytande syre är inte bara miljövänlig, utan kan också ge en större hastighetsökning och förbättra motorns effektivitet. Det är det bästa valet för raketdrivmedel.

Heliumläcka: Den osynliga mördaren inom flyg- och rymdteknik

SpaceX skulle ursprungligen genomföra uppdraget "North Star Dawn" i slutet av augusti, men uppskjutningen sköts upp på grund av upptäckten avheliumläcka före uppskjutning. Helium fungerar som en "handledare" på raketen. Det matar ut flytande syre i motorn som en spruta.

Dock,heliumhar en liten molekylvikt och läcker mycket lätt, vilket är extremt farligt för rymdtekniken. Denna incident belyser återigen vikten av helium inom flyg- och rymdteknik och komplexiteten i dess tillämpning.

Väte och helium: de vanligaste grundämnena i universum

Väte ochheliumär inte bara "grannar" i det periodiska systemet, utan också de vanligaste grundämnena i universum. Vätefusion frigör värme och blir till helium, ett fenomen som sker varje dag på solen.

Förvätskning avväteoch helium använder samma kylmetod, och deras kondenseringstemperaturer är extremt låga, vid -253 ℃ respektive -269 ℃. När temperaturen på flytande helium sjunker till -271 ℃ sker också en superfluidövergång, vilket är en makroskopisk kvanteffekt.

Utvecklingen av banbrytande tekniker som kvantberäkningar kommer att leda till en ökande efterfrågan på extremt låga temperaturer, och kinesiska forskare kommer att fortsätta gå framåt på resan mot låga temperaturer och bidra mer till vetenskapliga och tekniska framsteg. En hyllning till forskarna, och låt oss se fram emot deras lysande prestationer i framtiden!


Publiceringstid: 16 oktober 2024