액체헬륨

1. 개요[편집]

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액체 상태의 헬륨이다.

헬륨은 원자들 사이에 인력이 약하기 때문에 상온에서는 기체로 존재하고, 절대영도에 가까워져야 액화되기 시작한다. 끓는 점은 약 4K (= -268℃, 1기압 기준)인데, 증발을 이용하면 원자핵에 중성자가 둘인 헬륨-4는 1.8K, 중성자가 하나인 헬륨-3은 0.4K까지 물질을 냉각시킬 수 있다. 이 때문에 액체질소와 함께 냉매로서 저온에서 물질의 성질을 연구하는데 이용된다.

물론 액체질소는 이 둘에 비하면 저온이라고 하기에도 민망한 수준이다. 다만 액체질소는 산업용으로 대량 생산되는 액체산소의 부산물이라 구하기도 쉽고[1] 가격도 싼데 비해 액체 헬륨은 일반적으로 액체질소의 약 100배 정도의 가격에 팔린다.[2] 액체질소가 1L에 500원이라고 하면 액체헬륨은 약 5만원이다. 실험실에서도 액체질소는 (상대적으로) 대충 사용하고,[3] 사용시 손실되는 것도 그다지 크게 신경 안 쓰지만, 액체헬륨은 방에 헬륨 회수용 설비를 갖춰서 증발된 헬륨을 회수하는 등 손실을 최소화하기 위해 노력한다.

2. 위험성[편집]

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차가운 건 둘째치고 질소와 마찬가지로 헬륨도 농도가 높아지면 질식을 일으킬 수 있으므로 주의해서 취급해야 한다. 이산화 탄소 질식은 어지럼증과 구토감 등의 전조 증상이 있는데 반해 질소나 헬륨가스 중독은 그런 전조증상 없이 그냥 픽 쓰러진다. 인체의 경고 시스템이 이산화 탄소만 감지할 수 있게 진화했기 때문이다.

3. 초유동[편집]

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액체 헬륨같이 매우 온도가 낮은 물질은 점성이 없어지는 현상이 있는데 이를 초유동(超流動, Superfluid)라고 한다.
자세한 것은 초유동체 항목을 참조.

4. 기타[편집]

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AMD에서 자사 CPU에 액체 헬륨을 부어가며 진행한 극한오버로 최초로 CPU 클럭 8.43GHz를 달성하여 CPU 클럭 세계기록을 세웠다.