Одним из самых востребованных инертных газов является гелий. Именно его инертность, способность не вступать в химические реакции с большинством веществ, устойчивость к ионизирующим излучениям, возможность использования в диапазоне от сверхнизких до сверхвысоких температур, а также высокая теплоемкость сделали его исключительно популярным.
Сферы использования гелия очень разнообразны, при этом во многих случаях важна его чистота. Производители предлагают газ различной чистоты, от технического гелия с чистотой 99,8% до сверхчистого гелия марки 7,0 с объемной долей газа 99,999990% и долей примесей не более 0,00001%.
Наполнение воздушных шаров, аэростатов
Самая известная для большинства людей сфера применения гелия. Именно им наполняют на праздниках детские воздушные шары, применяется он и для наполнения метеорологических шаров-зондов. Поднимает он в воздух и большие аэростаты и дирижабли. Используется недорогой технический газ с чистотой 99,8%.
Обработка металлов
Металлообработка является одной из главных сфер использования гелия. Он образует защитную среду при сварке титана, меди, алюминия и других чувствительных к воздействию воздуха металлов. По сравнению с аргоном он более теплопроводен, что позволяет работать при более высокой температуре и увеличить скорость электродуговой сварки.
Лазерные технологии, источники освещения
Гелий применяется в гелий-неоновых лазерах. Отметим, что самый первый лазер, созданный в уже далеком 1960 году, был именно гелий-неоновым. Такие лазеры компактны, отличаются низким энергопотреблением и широко используются в научных исследованиях. Также гелий применяется для производства газоразрядных ламп.
Ядерные технологии
Благодаря высокой теплоемкости и способности выдерживать ионизирующее излучение гелий нашел применение в ядерных технологиях. В частности, им заполняют тепловыделяющие компоненты ядерных реакторов для обеспечения качественного съема тепла. Также в защитной гелиевой среде осуществляются некоторые технологические процессы производства ядерного топлива.
Создание дыхательных смесей
Одна из самых важных сфер применения этого газа. Так, в водолазных дыхательных смесях он заменяет азот, что позволяет водолазам погружаться на большие глубины без риска азотного опьянения. Также он используется в медицинских дыхательных смесях, применяется для создания атмосферы на космических станциях.
Криогенные технологии
Жидкий гелий является самой холодной жидкостью на нашей планете, температура его кипения составляет минус 268,9 °C. Поэтому его широко используют в качестве уникального хладагента – например, для охлаждения сверхпроводящих магнитов в медицинских ЯМР-томографах, электронных высокочувствительных сенсоров, для глубокой заморозки различных материалов и т.д.
И это далеко не все области применения этого газа. Он востребован при выращивании кристаллов, производстве электроники, оптоволокна, применяется в хроматографии, в ракетной технике, в дефектоскопии, им заполняют межлинзовое пространство телескопов, в гелиевой атмосфере хранят ценные исторические документы и т.д. и т.п.