Kriogén (technológia)

A kriogén ( görög κρυος kryos „fagy, jég”; a latin generarealkot, terem ”) kifejezés az anyagok, folyamatok és tulajdonságok kifejezésére vonatkozik a rendkívül alacsony hőmérsékletekkel kapcsolatban.

Kriogének

A folyékony kriogének hélium (forráspont (bp) 4,222 K = -268,928 ° C), hidrogén (bp 20,268 K = -252,882 ° C), nitrogén (bp 77,35 K = -195,80 ° C), argon (Bp 87,15 K = - 185,8 ° C), oxigén (bp 90,18 K = -182,97 ° C). A szilárd kriogén szárazjég (fagyasztott szén-dioxid , szublimációs pont 194,5 K = -78,5 ° C).

A hidrogén és az oxigén kriogénjei veszélyességük miatt nem használhatók laboratóriumokban és kísérleti üzemekben, kriogénként argon helyett általában olcsóbb nitrogént használnak.

Használ

A kriogéneket többek között a spermiumok fagyasztására és megőrzésére vagy a szupravezetők hűtésére használják . Folyékony hidrogént ( LH2 ) és oxigént ( LOX ) használnak üzemanyagként és oxidálószerként a rakétamotoroknál , pl. B. az Ariane 5 rakéta vagy az űrsikló fő motorjaiban .

Egy másik alkalmazás a felületek lehúzása. Először az eltávolítandó réteget (például festéket ) lefagyasztják. Ennek eredményeként elveszíti rugalmasságát és törékennyé válik. Ezután a réteget homokfúvással lehet elvégezni. A mélyfagyasztás és robbantás száraz jéggel egy lépésben is elvégezhető. Mindkét eljárás környezetbarátabb a szerves oldószerek használatához képest.

Ahogy cryoliquids hideg folyadékok nevezzük, amelyek segítségével (például műszaki alkalmazásokhoz mágneses rezonancia ), hogy vagy tudományos szükséges kísérletek alacsony hőmérsékleten. A kriosztátokban hideg környezet biztosítását szolgálják, amelyből megfelelő módszerekkel el lehet érni a kívánt, esetleg még alacsonyabb hőmérsékleteket. A kriofolyadékokat központi létesítmények vagy kereskedelmi szolgáltatók állítják elő a megfelelő gázok cseppfolyósításával (levegő / nitrogén esetében, például a Linde-eljárás segítségével ), és speciális szállítótartályok segítségével juttatják el a megfelelő alkalmazáshoz. Legtöbbször folyékony nitrogént és / vagy folyékony héliumot használnak .

A jövőbeni fúziós reaktorok kutatása során kriogén hidrogén-pelleteket használnak az üzemanyag utánpótlásához, amelyeket centrifuga segítségével általában 1000 m / s-ig gyorsítanak fel, majd a plazmába szállítják.

Kriogenika a tudományos-fantasztikus irodalomban

Sok film és művek sci-fi - irodalmi fiktív kriogén technikát használják, fagyasztva emberek drasztikus csökkentésére, hogy a létfontosságú funkcióit. Ezzel az eljárással, amelyet hiper alvásnak is neveznek, a hosszú űrrepülések áthidalhatók, például anélkül, hogy a normális öregedés észrevehető lenne.

Lásd még

irodalom

  • Frank Pobell: Anyag és módszerek alacsony hőmérsékleten. Springer, 1996 ISBN 3-540-58572-9 .

Egyéni bizonyíték

  1. ^ Elsevier továbbfejlesztett olvasó. Hozzáférés: 2020. december 11 .
  2. C. Andelfinger, E. Buchelt, P. Cierpka, H. Kollotzek, PT Lang: Egy új centrifuga pellet befecskendező fúziós kísérletet . In: Tudományos eszközök áttekintése . szalag 64 , no. 4. , 1998. június 4., ISSN  0034-6748 , p. 983 , doi : 10.1063 / 1.1144101 ( scitation.org [hozzáférés: 2020. december 11.]).