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