Πώς καταφέρνουν οι μαγνητικοί τομογράφοι να παραμένουν τόσο ψυχροί;

Πώς καταφέρνουν οι μαγνητικοί τομογράφοι να παραμένουν τόσο ψυχροί;

Οι μαγνητικοί τομογράφοι χρειάζονται χιλιάδες λίτρα υγρού ηλίου για να λειτουργήσουν.

Οι τομογράφοι MRI χρησιμοποιούν υπεραγώγιμους μαγνήτες που απαιτούν ακραίο ψύχος για να παράγουν ισχυρά μαγνητικά πεδία. Το υγρό ήλιο διατηρεί τους μαγνήτες στους -269 βαθμούς Κελσίου, εξαλείφοντας την ηλεκτρική αντίσταση. Χωρίς αυτή την κρυογονική ψύξη, οι μαγνήτες θα υπερθερμαίνονταν αμέσως και η απεικόνιση θα ήταν αδύνατη.
Nerd Mode
Η λειτουργία ενός σύγχρονου μαγνητικού τομογράφου (MRI) βασίζεται στο φαινόμενο της υπεραγωγιμότητας, το οποίο ανακαλύφθηκε το 1911 από τον Heike Kamerlingh Onnes. Για να δημιουργηθεί το απαιτούμενο μαγνητικό πεδίο, που συνήθως κυμαίνεται από 1,5 έως 3 Tesla, απαιτείται η διέλευση τεράστιων ποσοτήτων ηλεκτρικού ρεύματος μέσα από πηνία κράματος νιοβίου-τιτανίου.Το υγρό ήλιο είναι το μοναδικό στοιχείο που μπορεί να ψύξει αυτά τα πηνία στους 4,2 βαθμούς Κέλβιν, δηλαδή περίπου -269 βαθμούς Κελσίου. Σε αυτή την ακραία θερμοκρασία, η ηλεκτρική αντίσταση των πηνίων μηδενίζεται, επιτρέποντας στο ρεύμα να ρέει αδιάκοπα χωρίς να παράγει θερμότητα λόγω τριβής ηλεκτρονίων. Ένας τυπικός τομογράφος περιέχει περίπου 1.500 έως 2.000 λίτρα υγρού ηλίου μέσα σε ένα σφραγισμένο σύστημα που ονομάζεται κρυοστάτης.Αν η θερμοκρασία ανέβει έστω και ελάχιστα, ο μαγνήτης χάνει την υπεραγωγιμότητά του, ένα φαινόμενο γνωστό ως 'quench'. Σε μια τέτοια περίπτωση, η αποθηκευμένη μαγνητική ενέργεια μετατρέπεται ακαριαία σε θερμότητα, προκαλώντας την απότομη εξάτμιση του ηλίου. Η παγκόσμια ιατρική κοινότητα ανησυχεί για τα αποθέματα ηλίου, καθώς πρόκειται για μη ανανεώσιμο πόρο που εξορύσσεται κυρίως από κοιτάσματα φυσικού αερίου στις ΗΠΑ και το Κατάρ.
Επαληθευμένο γεγονός FP-0006373 · Feb 20, 2026

- Τεχνολογία -

Μαγνητική Τομογραφία Ιατρική Υπεραγωγιμότητα
Πατήστε Space για το επόμενο γεγονός