「液体ヘリウム」の版間の差分

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==液化==
ヘリウムは、1908年7月10日にオランダの物理学者[[ヘイケ・カメルリング・オネス]]によって初めて液化された<ref>Wilks, p. 7</ref>。当時は、[[質量分析法]]がまだ発明されていなかったため、[[ヘリウム3]]は知られていなかった。近年では、液体ヘリウムは低温[[冷媒]]によって製造され、[[核磁気共鳴画像法]]や[[核磁気共鳴]]、[[脳磁図]]等に用いられる[[超伝導電磁石]]や、低温[[メスバウアー分光]]のような物理学実験のために商業的に生産されている。ヘリウムは、[[リンデ・ハンプソン型空気液化機]]を用いてしか製造されず、より単純な方法をとることはできない<ref>{{cite book|author=Daniel V. Schroeder|title=An Introduction to Thermal Physics|page=141|publisher=Addison Wesley Longman|year=2000|isbn=0-201-38027-7}}</ref>。
 
==性質==
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ヘリウムの分子間力が非常に弱いため、この元素は、大気圧下では、融点から[[絶対零度]]までずっと液体のままである。液体ヘリウムを固化させるためは、非常に低い温度と非常に大きい圧力が必要である。融点より下の温度では、ヘリウム4もヘリウム3も[[超流動]]の状態に遷移する<ref name=w1/>。
 
液体のヘリウム4とヘリウム3は、標準[[飽和蒸気圧]]の0.9K以下の温度では完全に混和しない。この温度以下では、2つの同位体の混合物は[[相分離]]の状態にあり、主にヘリウム4で構成される密度の高い超流動の中に、主にヘリウム3で構成される通常の流体が浮かんでいる状態になる。この相分離は、液体ヘリウム全体の質量が、分離することによって熱力学的[[エンタルピー]]を減少させることによって起こる。)
 
非常に低い温度では、ヘリウム4の豊富な超流動相は、最大6%のヘリウム3を含むことができる。この状態は、数ミリケルビンの温度を作ることが可能な[[3He-4He希釈冷凍法]]によって達成することができる<ref>{{cite journal|author=D. O. Edwards, D. F. Brewer, P. Seligman, M. Skertic, and M. Yaqub|journal=Phys. Rev. Lett.|volume=15|page=773|year=1965|title=Solubility of He3 in Liquid He4 at 0°K|doi=10.1103/PhysRevLett.15.773|bibcode=1965PhRvL..15..773E|issue=20}}</ref><ref>Wilks, p. 244.</ref>。