Где применяется гелий: основные области использования (8 видео)

Гелий, химический элемент, который обладает самым низким кипением из всех известных веществ, является важным и неотъемлемым компонентом в различных областях науки и техники. Его уникальные свойства и безопасность делают его необходимым в таких отраслях, как медицина, наука, энергетика и развлечения.

Одной из основных областей применения гелия является медицина. Благодаря своей способности охлаждать и сохранять низкую температуру, гелий используется в магнитно-резонансной томографии (МРТ). Гелий охлаждает магниты в МРТ до очень низкой температуры, что позволяет им работать более эффективно и точно. Кроме того, гелий является необходимым ингредиентом в смешанном кислороде, который применяется при лечении дыхательных заболеваний, таких как астма и хроническая обструктивная болезнь легких.

Гелий также играет важную роль в научных исследованиях и лабораторных условиях. В экспериментах с низкими температурами он используется для охлаждения материалов, что позволяет изучать их свойства при экстремальных условиях. Благодаря своей низкой плотности и легкости, гелий также применяется в аэродинамических испытаниях моделей ракет и самолетов, а также в создании шаров и дирижаблей, используемых в развлекательных мероприятиях.

Содержание

Гелий в природе и его основные свойства
Гелий в периодической таблице элементов
Физические свойства гелия
Гелий в медицине и науке
Медицинское применение гелия
Гелий в магнитно-резонансной томографии
Гелий в лечении легочных заболеваний
Гелий в промышленности и технологиях
🎥 Видео

Видео:Гелий - Сверхтекучий и Самый ХОЛОДНЫЙ элемент!Скачать

Гелий в природе и его основные свойства

Гелий является инертным газом, что означает, что он не взаимодействует с другими элементами и не образует химические соединения. В природе гелий представлен в двух стабильных изотопах — гелий-4 и гелий-3. Гелий-4 является основным изотопом и встречается в большинстве природных источников гелия. Гелий-3, хотя и составляет всего около 0,0002 % от всех изотопов гелия на Земле, имеет свое применение в научных исследованиях и в некоторых физических экспериментах.

Гелий обладает рядом важных физических свойств, которые делают его уникальным. Во-первых, гелий обладает очень низкой плотностью, что делает его легче воздуха, и это позволяет ему подниматься вверх. Именно поэтому гелий используется в аэростатах и воздушных шарах.

Во-вторых, гелий обладает очень низкой температурой кипения, которая составляет всего -268,93 °C. Благодаря этому свойству гелий часто используется в криогенных системах для охлаждения различных технологических процессов и оборудования.

Однако, самым удивительным свойством гелия является его способность переходить в сверхтекучее состояние при очень низкой температуре — 2,17 К (-270,98 °C). В сверхтекучем состоянии гелий обладает нулевой вязкостью и может проходить через самые маленькие отверстия без сопротивления. Это свойство гелия широко используется в научных исследованиях, в медицине и других технологических приложениях.

Гелий в периодической таблице элементов

Гелий — второй элемент в периодической таблице после водорода. Это безцветный, безвкусный и беззапаховый газ. Гелий не образует химические соединения с другими элементами, поэтому его нельзя расщепить на более простые вещества.

Гелий является одним из самых распространенных элементов во Вселенной. Он образуется в результате ядерных реакций в звездах, особенно в течение их поздней стадии эволюции. Гелий также может добыться на Земле путем добычи природного газа и нефти.

Важное свойство гелия — его низкая плотность. Гелий легче воздуха и обладает высокой подвижностью, что делает его очень полезным в различных приложениях, где требуется уменьшение веса. Гелий также обладает высокой теплопроводностью и низким точкой кипения, что делает его ценным для использования в различных технических процессах.

Гелий — элемент периодической таблицы, обладающий уникальными свойствами. Он является инертным газом, не образует химические соединения и имеет низкую плотность. Гелий очень полезен в различных отраслях, включая науку, медицину и промышленность.

Физические свойства гелия

Свойство	Значение
Температура кипения	-268,93°C
Температура плавления	-272,2°C
Плотность	0,1785 кг/м³
Теплопроводность	0,1513 Вт/(м·К)
Коэффициент теплового расширения	0,0012 1/К

Интересно отметить, что гелий не образует химические соединения при обычных условиях, что делает его химически инертным. Это свойство также придает ему высокую энергетическую стабильность. Благодаря своей низкой плотности, гелий обладает отличной аэродинамикой и широко используется в аэростатике.

Физические свойства гелия делают его незаменимым во многих областях, таких как научные исследования, промышленность и медицина. Низкая температура кипения гелия позволяет использовать его в рефрижераторах, а его химическая инертность и уникальные физические свойства делают его эффективным компонентом в различных приборах и технологиях.

Видео:ЧТО БУДЕТ, ЕСЛИ ЗАКОНЧИТСЯ ГЕЛИЙСкачать

Гелий в медицине и науке

Медицинское применение гелия. В медицине гелий используется для различных процедур и методов диагностики. Один из наиболее известных способов использования гелия – это магнитно-резонансная томография.

Гелий в магнитно-резонансной томографии. Гелий используется в МРТ для создания контраста на снимках, что помогает лучше проследить патологические процессы внутри организма. Гася сигнал водорода, гелий улучшает качество изображений в МРТ и повышает точность диагноза.

Гелий в лечении легочных заболеваний. Еще одним применением гелия в медицине является его использование в лечении легочных заболеваний. Гелий – легкий газ, который можно вдыхать. Из-за своей низкой плотности гелий позволяет уменьшить давление на легкие и замедлить скорость дыхания, что полезно для пациентов с астмой и другими обструктивными заболеваниями.

В науке гелий также нашел применение. Он используется в различных экспериментах и исследованиях благодаря своим особым физическим свойствам.

Видео:Что такое гелий?Скачать

Медицинское применение гелия

Гелий, благодаря своим уникальным свойствам, нашел широкое применение в медицине. В частности, гелий используется в виде гелиоосуществляющих газовых смесей при проведении различных медицинских процедур.

Одной из основных областей медицинского применения гелия является лечение дыхательных заболеваний. При некоторых заболеваниях легких и бронхов гелий может использоваться для улучшения дыхательной функции и облегчения дыхания. Гелий, благодаря своей низкой плотности, обеспечивает легкое перемещение газовой смеси в легких, улучшает их вентиляцию и снижает сопротивление дыхательного тракта.

Одним из самых известных методов медицинского применения гелия является использование гелиооксигенационного смеси в магнитно-резонансной томографии (МРТ). Гелий, благодаря своей низкой плотности, используется для создания определенного давления в легких пациента. Это позволяет лучше визуализировать легочные структуры и облегчает процесс проведения МРТ и получения более точной и качественной информации.

Гелий также применяется в хирургии, в частности, при проведении лапароскопических операций. В этом случае гелий используется для создания искусственного пневмоперитонеума – заполнения брюшной полости гелием. Это позволяет увеличить пространство для работы хирурга, облегчает доступ к органам и снижает травматичность операции.

В целом, медицинское применение гелия является важной областью исследований и разработок. Ученые постоянно работают над новыми способами и методами использования гелия для решения медицинских проблем и улучшения качества жизни пациентов.

Гелий в магнитно-резонансной томографии

Для создания сигнала в МРТ-сканере используется магнитное поле и радиочастотные импульсы. В этом процессе гелий играет важную роль. Газовый гелий применяется в МРТ-сканере для создания сильного магнитного поля. Гелий обладает особыми свойствами, которые позволяют создать высокую интенсивность магнитного поля, необходимого для получения детальных и качественных изображений органов и тканей.

Особенностью гелия является его сверхпроводимость при очень низких температурах. При охлаждении гелия до криогенных температур (ниже -268 градусов по Цельсию), он обладает свойством переходить в состояние сверхпроводимости, т.е. не имеет сопротивления электрическому току. Это позволяет создать сильное и стабильное магнитное поле в МРТ-сканере.

Использование гелия в МРТ-сканере также связано с его химической инертностью. Гелий не реагирует с другими элементами и веществами, не образует пылевых частиц и не вызывает аллергических реакций у пациентов. Кроме того, гелий не токсичен и не накапливается в организме, что делает его безопасным для использования в медицине.

Гелий также обладает низкой плотностью, что позволяет создать легкий гелиевый сканер, который легко перемещается и не нагружает пол. Это особенно важно для больниц, где МРТ-сканеры часто перемещаются из одного помещения в другое для проведения исследований у разных пациентов.

Таким образом, использование гелия в магнитно-резонансной томографии позволяет создавать сильное и стабильное магнитное поле, обеспечивает безопасность и комфорт для пациента, а также обеспечивает высокое качество получаемых изображений. МРТ с гелиевым сканером широко применяется в медицине для диагностики различных заболеваний и патологий.

Гелий в лечении легочных заболеваний

Гелий играет важную роль в лечении легочных заболеваний благодаря своим уникальным физическим свойствам. Он применяется в качестве среды для проведения гелиоингаляционной терапии, которая позволяет улучшить дыхательную функцию пациентов.

В основе гелиоингаляционной терапии лежит использование смеси кислорода и гелия, которая заменяет обычный воздух во время вдыхания. Гелий обладает низкой плотностью, что делает его идеальным агентом для снижения сопротивления потоку воздуха в дыхательных путях. Это особенно полезно при обструктивных легочных заболеваниях, таких как астма или хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ).

Уменьшение сопротивления потоку воздуха позволяет пациентам с легочными заболеваниями легче и более эффективно дышать. При вдыхании гелия-кислородной смеси, поток воздуха проходит сквозь дыхательные пути практически без препятствий, что снижает дыхательные усилия и улучшает обмен газов в легких.

Кроме того, гелиоингаляционная терапия может помочь снизить воспалительные процессы и улучшить кровообращение в легких. Смесь кислорода и гелия имеет более низкую вязкость, чем обычный воздух, что способствует более эффективному распределению газов в легких и улучшает оксигенацию тканей.

Гелиоингаляционная терапия может использоваться как самостоятельное лечение или в сочетании с другими методами реабилитации. Она может быть особенно полезна для пациентов с тяжелыми обструктивными легочными заболеваниями, которые испытывают затруднения в дыхании даже при выполнении простых физических нагрузок.

Видео:Как добывают газ - программа "Галилео"Скачать

Гелий в промышленности и технологиях

Одной из основных областей применения гелия в промышленности является аэрокосмическая индустрия. Гелий используется для заполнения воздушных шаров и воздушных судов, таких как дирижабли. Это связано с его низкой плотностью и превосходной подъемной силой. Гелий также используется для охлаждения ракетных двигателей и других систем в космических аппаратах.

Гелий также широко применяется в промышленности для наполнения кислородных и аргонных баллонов. Он позволяет сохранить высокую чистоту газов и предотвращает образование окиси металла внутри баллона. Гелий также используется в процессе сварки, где он предотвращает окисление металла и улучшает качество сварных соединений.

Кроме того, гелий используется в электронной промышленности для создания контролируемой атмосферы окружающей среды. Он заменяет кислород и влагу, что позволяет предотвратить окисление электронных компонентов и повысить их надежность и длительность службы.

Гелий также находит применение в различных технологиях, таких как производство лазеров, наблюдение звезд и создание искусственного погоды. Благодаря своей устойчивости к низким температурам, гелий используется в низкотемпературных системах охлаждения, что позволяет проводить различные научные исследования и эксперименты.