氦單質(zhì)在低溫度下由氣態(tài)氦轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)氦。由于氦原子間的相互作用(范德華力)和原子質(zhì)量都很小,很難液化,難凝固。富同位素4He的氣液相變曲線的臨界溫度和臨界壓強(qiáng)分別為5.20K和2.26大氣壓,一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的溫度為4.215K.在常壓下,溫度從臨界溫度下降**零度時,氦始終保持為液態(tài),不會凝固,在大于25大氣壓時才出現(xiàn)固態(tài)。
要說缺乏氦氣的后果,也無非是阻礙低溫技術(shù)的應(yīng)用,其中受到大影響的就是低溫*導(dǎo)技術(shù)了?,F(xiàn)在已知所有的*導(dǎo)材料都要在-130℃以下的低溫中才能表現(xiàn)出*導(dǎo)特性,其中應(yīng)用廣泛的那幾種(比如Nb3Sn)是需要比液氫的沸點還低的轉(zhuǎn)變溫度,這時候只有液氦能比較簡便地實現(xiàn)這樣的低溫。雖然我們可以用別的辦法實現(xiàn)同樣的低溫,但都不如液氦實惠。顯然,假如我們沒有氦,低溫*導(dǎo)技術(shù)的普及就會受到的阻礙;低溫*導(dǎo)技術(shù)如果不能普及,醫(yī)院就會用不起核磁共振成像儀(它需要*導(dǎo)材料制造強(qiáng)磁場)。