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Helium

Verwendung

Helium wird aufgrund seiner herausragenden Eigenschaften als reaktionsträges Gas vielseitig genutzt. Weil Helium als Edelgas keinerlei Verbindungen eingeht wird es als Tauchgas, als Schutzgas beim Lichtbogenschweißen, als Kühlmittel und als Füllgas für Ballons oder Luftschiffe (Zeppeline) genutzt. Eine weiteres Anwendungsgebiet ist die Gaschromatographie.

Abb.1
Luftfahrt

Wegen seines inerten Verhaltens, seiner Unbrennbarkeit und seiner geringen Dichte hat Helium den Wasserstoff als Füllgas in Ballons und Luftschiffen (Zeppelinen) weitgehend verdrängt.

Tauchen

Beim Tauchen wird ein Atemgas-Gemisch aus Stickstoff, Sauerstoff und Helium verwendet.

Chromatographie

Reines Helium dient als Trägergas in der Gaschromatographie.

Kühlmittel

Verflüssigtes Helium wird als Kühlmittel zum Erreichen tiefer Temperaturen (etwa 1 bis 4 K, das entspricht -272,15 bis -269,15 °C) eingesetzt. Durch Verwendung von isotopenreinem He3 können sogar Temperaturen bis etwa 1 mK erreicht werden. Insbesondere für die Kühlung von supraleitenden Magneten muss flüssiges Helium verwendet werden, da die Supraleiter nur unterhalb ihrer Sprungtemperatur supraleitend sind, die meist nicht mit flüssigem Stickstoff erreicht werden kann. Praktische Anwendungen sind hier die Kernspintomographie (MRT) in der Medizintechnik sowie die NMR-Spektroskopie in der Forschung.

Wenn ein besonders inertes Kühlmittel benötigt wird, kann komprimiertes Helium-Gas eingesetzt werden, z.B. bei den Thorium-Hochtemperaturreaktoren (kurz: THTR). Helium kann nicht radioaktiv werden, da der Neutronenabsorptionsquerschnitt sehr gering ist.

Abb.2
Verwendung von Helium in den USA im Jahre 2001

Gesamtverbrauch 83.106 m3

Literatur

Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G.; Studium, P. (2006): Anorganische Chemie. 2. Auflage
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