Разнообразие сфер применения гелия

Технический газ гелий наделен уникальными свойствами, которые определяют сферы его использования. Он является важным компонентом многих высоких исследований. Можно сказать, что его расход указывает на уровень технологического развития страны.

Использование в науке и промышленности

Главные свойства гелия:

• малый вес, воздух тяжелее него в 7,26 раза;
• низкая температура кипения: –268,94 °С;
• химическая инертность и негорючесть обеспечивают безопасную транспортировку и хранение;
• отсутствие запаха, цвета, вкуса;
• безопасность для здоровья людей;
• сверхтекучесть, которая проявляется при температурах ниже –271 °С.

Гелий может находиться только в жидком или газообразном состоянии. В земной атмосфере его всего 0,0005 %, поэтому в промышленных масштабах добыча ведется из природного газа.

Промышленность

Еще в конце прошлого века гелий стали применять самые технологичные производства при выпуске:

• оптического волокна;
• жидкокристаллических мониторов;
• полупроводников;
• военной техники;
• вакуумного оборудования;
• дефектоскопов;
• хроматографов;
• лазеров.

Также жидкий гелий, как наиболее холодная субстанция на Земле, используется в качестве хладагента при эксплуатации:

• ядерных реакторов;
• медицинских МРТ;
• сверхпроводящих кабелей;
• магнитных систем ускорителей;
• коллайдеров;
• синхрофазотронов;
• МГД-генераторов;
• криогенных турбогенераторов.

Поскольку гелий не горит, не взрывается, им наполняют метеорологические зонды и дирижабли. Невоспламеняемость и высокая теплопроводность позволяют использовать газ как защитное средство и гаситель пламени при хранении бензина, газолина, других огнеопасных продуктов.

Инертный гелий применяется при выращивании кристаллов германия и кремния, при производстве циркония и титана. Защитная атмосфера из него обустраивается в архивах исторических документов. Из-за биологической инертности он применяется в пищевой промышленности как упаковочный газ.

Гелий используется как рафинирующий реагент при плавке и разливе алюминия, его сплавов, других цветных металлов. Защитная оболочка из него во время литья магниевых сплавов блокирует угарный газ, который образуется на воздухе. Также он используется при сварке металлов, создавая защитную среду от окисления.

Жидкий гелий востребован при изучении сверхпроводимости в экспериментальной физике. Сверхнизкие температуры способствуют углубленному исследованию строения химических соединений.

Медицина

Дыхательные смеси гелия и кислорода HeliOx применяются для лечения пациентов с респираторными заболеваниями, а также для профилактики кессонной болезни, позволяя быстрее поднимать водолазов на поверхность. Кроме того, замена азота гелием, который почти не растворяется в крови, тканях организма, увеличила глубину погружения подводников до 100 и больше метров, увеличив при этом и время нахождения их на глубине.

Применение в развлекательной сфере

Так как гелий второй по атомному весу газ после водорода, у него достаточно большая подъемная сила. Из-за безопасности, негорючести, устойчивости к взрывам им наполняют воздушные шарики для развлекательных мероприятий, а также в целях маркетинга и рекламы.

Благодаря своим особым свойствам гелий действительно нашел широкое применение в разных областях науки, отраслях промышленности и даже в повседневной жизни.