Kriogenika - podstawy i zastosowania

Książka "Kriogenika – podstawy i zastosowania" autorstwa Macieja Chorowskiego stanowi przystępnie napisane wprowadzenie w dziedzinę uzyskiwania i wykorzystywania niskich i bardzo niskich temperatur.

"KRIOGENIKA. Podstawy i zastosowania" autorstwa Macieja Chorowskiaego to trzecia z kolei tegoroczna zapowiedź wydawnictwa MASTA z cyklu specjalistycznej biblioteki problemowej.

Słowo kriogenika pochodzi od słów greckich „kruos” co oznacza „zimno” i „genos” - „pochodzenie” lub „tworzenie”, a pojęcie to zostało zaproponowane przez Heike Kamerlingh-Onnesa, który po raz pierwszy skroplił hel w roku 1908, a następnie odkrył zjawisko nadprzewodnictwa w roku 1911. Obecnie pojęcie kriogenika stosuje się na określenie metod uzyskiwania i wykorzystywania temperatur niższych od 120 K, a dokładnie 111,1 K, tj. temperatury wrzenia metanu pod ciśnieniem normalnym. Temperatura wrzenia ciekłego metanu jest umowną granicą wyodrębniająca kriogenikę z chłodnictwa ustanowioną w 1971 roku przez XIII Międzynarodowy Kongres Chłodnictwa. Przedmiotem kriogeniki są więc zjawiska zachodzące w temperaturach bardzo niskich w porównaniu z temperaturą otoczenia, wynoszącą około 300 K.

Książka „Kriogenika – podstawy i zastosowania” autorstwa Macieja Chorowskiego stanowi przystępnie napisane wprowadzenie w dziedzinę uzyskiwania i wykorzystywania niskich i bardzo niskich temperatur. W zwięzły przedstawione zostały w niej podstawy termodynamiczne uzyskiwania temperatur kriogenicznych, ze szczególnym zwróceniem uwagi na trzecią zasadę termodynamiki, wskazującą zarówno na nieosiągalność temperatury zera bezwzględnego, jak i dążenie do zera w bardzo niskich temperaturach takich wielkości fizycznych jak ciepło właściwe czy moduł sprężystości. Omówiono w niej również termodynamiczne metody optymalizacji urządzeń i systemów kriogenicznych wynikające z drugiej zasady termodynamiki i oparte o zasadę minimalizacji produkcji entropii. Rozważono wszystkie wykorzystywane w praktyce procesy prowadzące do uzyskania niskich temperatur, zarówno stosowane do skraplania gazów takich jak hel, wodór, neon, składniki powietrza i metan, jak i umożliwiające uzyskiwanie temperatur poniżej 1 K, np. poprzez adiabatyczne rozmagnesowanie soli paramagnetycznych, rozcieńczanie 3He w nadciekłym 4He czy adiabatyczne zestalanie 3He. Opracownie zawiera przystępnie podane schematy i opisane zasady działania skraplarek i chłodziarek kriogenicznych z uwzględnieniem nowoczesnych konstrukcji wykorzystujących regeneratory wykonane z materiałów magnetycznych w chłodziarkach Gifforda-McMahona oraz mieszaniny azotu i węglowodorów w chłodziarkach Joule-Thomsona. Omówiono w nim również podstawy niskotemperaturowych metod rozdziału mieszanin gazowych, w tym destylacji powietrza stanowiącego podstawowe źródło pochodzenia tlenu, azotu i argonu. Podane są sposoby uzyskiwania helu z gazu ziemnego oraz metody skraplania gazu ziemnego, którego uzyskiwanie, transport i magazynowanie stanowią bardzo dynamicznie rozwijającą się dziedzinę wykorzystywania technologii kriogenicznych. W obszerny sposób przedstawiono izolacje wykorzystywane w kriogenice, których efektywność często decyduje o opłacalności stosowania technologii kriogenicznych. KsiąŜka przedstawia niektóre z problemów związanych z kriostatowanie urządzeń nadprzewodzących, w tym magnesów stosowanych np. w tomografach wykorzystujących zjawisko rezonansu magnetycznego. Ponieważ w przeważającej większości instalacji kriogenicznych stosuje się skroplone gazy, które po uwolnieniu do atmosfery kilkusetkrotnie zwiększają swoją objętość, w otoczeniu urządzeń kriogenicznych mogą zaistnieć zagrożenia dla ludzi wynikające z niskich temperatur lub wyparcia tlenu przez odparowujące czynniki kriogeniczne. W opracowaniu podano istotne dla bezpieczeństwa własności ciekłych gazów w niskich temperaturach oraz zasady posługiwania się takimi gazami, jak również reagowania na przypadki awaryjne.

Książka adresowana jest zarówno dla czytelników pragnących uzyskać podstawową wiedzą na temat kriogeniki, jak i dla inżynierów praktyków stosujących technologie kriogeniczne i posługujących się gazami skroplonymi w laboratoriach, przemyśle, rolnictwie, przetwórstwie żywności oraz innych dziedzinach.

Wydanie monografii "Kriogenika - podstawy i zastosowania" planowane na kwiecień 2007 roku.
Gdańskie wydawnictwo I.P.P.U. MASTA Sp. z o.o. zapowiada w tym roku także wydanie:
• "Klimatyzacja i wentylacja w szpitalach. Teoria i praktyka eksploatacji" Krzysztof Kaiser, Andrzej Wolski - planowany termin wydania: koniec marca 2007
• "Odzysk ciepła w instalacjach chłodniczych i klimatyzacyjnych" Dominik Staniszewski, Waldemar Targański - planowany termin wydania: czerwiec 2007

Źródło: MASTA
Opracowanie: Redakcja