Informacje ogólne
- Własności fizyczne
Masa cząsteczkowa |
4,0038 |
Barwa |
bezbarwny |
Zapach |
bezzapachowy |
Temperatura wrzenia |
-268,9 oC |
Temperatura topnienia |
-271,3 oC |
Gęstość cieczy helowej (przy ciśn. atm. 0,101 Mpa) |
124,9 kg/m3 |
- Występowanie
Hel występujący w przyrodzie to głównie HEL-4; jedynie śladowe ilości HELU-3 pojawiają się w połączeniu z HELEM-4 lub jako wynik reakcji jądrowych. Obecnie jedynym ekonomicznie opłacalnym źródłem helu są złoża gazu ziemnego o przeciętnej zawartości ok. 0,1%. Helonośne złoża, w zdecydowanej większości znajdują się w USA - głównie w środkowych stanach i regionie Gór Skalistych. Poza Stanami Zjednoczonymi hel produkowany jest w Algierii, Katarze, Rosji i Polsce.
- Produkcja
Hel jest odzyskiwany z helonośnych złóż gazu ziemnego w typowym procesie niskotemperaturowego skraplania, w wyniku którego następuje wydzielenie z cieczy składającej się głównie z węglowodorów strumienia gazowego helu surowego. Hel surowy jest później doczyszczany przy użyciu np. technologii PSA (pressure swing adsorption), która polega na wykorzystaniu zasady różnych szybkości adsorpcji dla różnych mediów gazowych. Tradycyjna metoda stosowana, także w naszej instalacji w Odolanowie, to doczyszczanie kriogeniczne, w którym hel jest schładzany do momentu kondensacji większości zanieczyszczeń, a następnie przepuszczany przez złoża węgla aktywowanego.
Zastosowania
MEDYCZNY REZONANS MRI (MAGNETIC RESONANCE IMAGING) - używany do schładzania cewek magnesu nadprzewodzącego w tomografach MRI, które umożliwiają bardzo precyzyjną diagnozę (tomograf MRI wykorzystuje pole magnetyczne do wytwarzania szczegółowego obrazu w przekroju poprzecznym ludzkiego ciała). W przyszłości możliwe jest wykorzystanie tomografów MRI do analizy krwi pacjenta dla oznaczenia, czy np. nie cierpi on na nowotwór.
CHŁODZENIE NADPRZEWODZĄCYCH MAGNESÓW - dla prowadzenia badań związanych z nadprzewodnictwem - np. w Laboratorium Cząstek Fermiego - miejscu, gdzie mieści się pierwszy na świecie nadprzewodnikowy akcelerator cząstek TEVATRON/TEVATRON 1. W akceleratorze tym wykorzystuje się silne pole magnetyczne generowane przez magnesy nadprzewodzące chłodzone ciekłym helem, który zapewnia stabilne pole magnetyczne. Technologia ta pozwala na zużycie znacznie mniejszej ilości energii, niż wymagają tego elektromagnesy konwencjonalne.
NADPRZEWODZĄCE MIKROWYŁĄCZNIKI - złącza Josephsona chłodzone ciekłym helem są dużo szybsze niż konwencjonalne półprzewodniki, a przy tym zużywają mniej energii.
PRODUKCJA ŚWIATŁOWODÓW - dla szybkiego schłodzenia wiązki światłowodowej oraz nadania jej odpowiednich własności.
MAGNETOHYDRODYNAMICZNY SYSTEM TRANSPORTU WODNEGO MHD - system wykorzystujący pola magnetyczne i elektryczność do przepompowywania wody w rurociągu. Badania nad nim prowadzone są w Argonne National Laboratory / USA przy użyciu największego na świecie magnesu nadprzewodzącego, chłodzonego ciekłym helem. Rozwój tej technologii może doprowadzić do opracowania dla celów militarnych i cywilnych nowej generacji jednostek pływających, poruszających się szybciej, ciszej i efektywniej niż obecne.
BADANIA NAD UNIESZKODLIWIANIEM REAKTORÓW PLUTONOWYCH I WYKORZYSTANIEM ICH ENERGII DLA PRODUKCJI ENERGII ELEKTRYCZNEJ - wspólne amerykańsko-rosyjskie badania zmierzają do wykorzystania cieczy helowej jako chłodziwa odbierającego z rdzenia jądrowego reaktora energię cieplną i oddającego ją do turbogeneratora celem produkcji energii elektrycznej.
NADPRZEWODZĄCY MAGNETYCZNY SYSTEM MAGAZYNOWANIA ENERGII ELEKTRYCZNEJ SMES (SUPERCONDUC-TING MAGNETIC ENERGY STORAGE) - pozwala na magazynowanie energii elektrycznej w dłuższych okresach (godzinowych), kiedy występuje jej nadwyżka, oraz na jej sczerpanie w ciągu kilku minut, kiedy jest niezbędna dla zaspokojenia szczytowych poborów.
Zbiorniki do transportu ciekłego helu
Dane techniczne zbiorników:
Pojemność nominalna (l) |
100l |
250l |
500l |
Waga pustego zbiornika (kg) |
95.50 |
154.50 |
255.50 |
Waga pełnego zbiornika (kg) |
108.00 |
185.75 |
318.00 |
Wysokość (cm) |
133.00 |
153.00 |
163.00 |
Głębokość (cm) |
157.00 |
172.00 |
200.00 |
Max. średnica lewara przelewowego (mm) |
12.70 |
19.00 |
19.00 |
Min. średnica lewara przelewowego (mm) |
9.50 |
9.50 |
9.50 |
Wymiary podstawy (cm) |
70x70 |
86x80 |
111x106 |
Dane przeliczeniowe
- Dane przeliczeniowe dla helu
Dane przeliczeniowe helu |
Waga |
Gaz |
Ciecz |
|||
Funty (lb) |
Kilogramy (kg) |
Stopy sześć. (scf) |
Metry sześć. (Nm3) |
Galony (gal) |
Litry (l) |
|
1 funt |
1.0 |
0.4536 |
96.71 |
2.542 |
0. 9593 |
3.631 |
1 kilogram |
2.205 |
1.0 |
213.2 |
5.603 |
2.115 |
8.006 |
1 stopa sześć. gazu |
0.01034 |
0.004690 |
1.0 |
0.02628 |
0.009919 |
0.03754 |
1 Nm3 gazu |
0.3935 |
0.17847 |
38.04 |
1.0 |
0.3775 |
1.4289 |
1 galon cieczy |
1.0423 |
0.4728 |
100.80 |
2.649 |
1.0 |
3.785 |
1 litr cieczy |
0.2754 |
0.1249 |
26.63 |
0.6998 |
0.2642 |
1.0 |