Kriogeniczna (technologia)
Kriogeniczny ( grecki κρυος kryos „mróz, lód”; łac. generare „tworzyć, tworzyć”) to określenie substancji, procesów i właściwości w związku z ekstremalnie niskimi temperaturami.
kriogeny
Ciekłe kriogeny to hel (temperatura wrzenia (temperatura wrzenia) 4,222 K = -268,928 ° C), wodór (temperatura wrzenia 20,268 K = -252,882 ° C), azot (temperatura wrzenia 77,35 K = -195,80 ° C), argon (temperatura wrzenia 87,15 K = − 185,8 ° C), tlen (bp 90,18 K = -182,97 ° C). Kriogen stały to suchy lód (zamrożony dwutlenek węgla , temperatura sublimacji 194,5 K = -78,5 ° C).
Kriogeny wodór i tlen nie mogą być używane w laboratoriach i zakładach pilotażowych ze względu na ich niebezpieczeństwo, a zamiast argonu jako kriogen zwykle stosuje się tańszy azot.
Zastosowania
Kriogeny służą m.in. do zamrażania i konserwacji plemników czy chłodzenia nadprzewodników . Ciekły wodór ( LH2 ) i tlen ( LOX ) są wykorzystywane jako paliwo i utleniacz do silników rakietowych , m.in. B. w głównych silnikach rakiety Ariane 5 lub promu kosmicznego .
Innym zastosowaniem jest usuwanie powierzchni. Najpierw warstwa do usunięcia (np. farba ) jest zamrażana. W efekcie traci elastyczność i staje się krucha. Następnie warstwę można piaskować. Głębokie zamrażanie i wydmuchiwanie można również wykonać w jednym kroku przy użyciu suchego lodu. Oba procesy są bardziej przyjazne dla środowiska w porównaniu do stosowania rozpuszczalników organicznych.
Jako cryoliquids zimne płyny są nazywane, które są wykorzystywane do (na przykład w zastosowaniach technicznych rezonansu magnetycznego ), aby lub doświadczenia naukowe niezbędne niskie temperatury. W kriostatach służą one do zapewnienia zimnego środowiska, z którego za pomocą odpowiednich metod można uzyskać żądaną, ewentualnie nawet niższą temperaturę. Ciecze kriogeniczne są generowane przez obiekty centralne lub dostawców komercyjnych poprzez skraplanie odpowiednich gazów (dla powietrza / azotu, np. przy użyciu procesu Linde ) i dostarczane do odpowiednich zastosowań za pomocą specjalnych pojemników transportowych. W większości przypadków stosuje się ciekły azot i/lub ciekły hel .
Podczas badań nad przyszłymi reaktorami termojądrowymi do uzupełniania paliwa wykorzystuje się kriogeniczne granulki wodoru, które za pomocą wirówki są zwykle przyspieszane do 1000 m/s, a następnie transportowane do plazmy.
Kriogenika w science fiction
W wielu filmach i dziełach science fiction - literacka fikcyjna technika kriogeniczna służy do zamrażania ludzi w celu drastycznego zredukowania ich funkcji życiowych. Dzięki tej procedurze, znanej również jako hipersen, można na przykład pokonać długie loty kosmiczne bez zauważalnego starzenia się.
Zobacz też
literatura
- Frank Pobell: Materia i metody w niskich temperaturach. Springer, 1996 ISBN 3-540-58572-9 .
Indywidualne dowody
- ^ Ulepszony czytnik Elsevier. Dostęp 11 grudnia 2020 r .
- ↑ C. Andelfinger, E. Buchelt, P. Cierpka, H. Kollotzek, PT Lang: Nowy wtryskiwacz peletek wirówkowych do eksperymentów fuzji . W: Przegląd Instrumentów Naukowych . taśma 64 , nie. 4 , 4 czerwca 1998, ISSN 0034-6748 , s. 983 , doi : 10,1063 / 1,1144101 ( scitation.org [dostęp 11 grudnia, 2020)].