ما علم التقريس

❄️ علم التقريس والاستخدامات (Cryogenics)

تتحدث القطعتان عن علم التقريس (Cryogenics)، وهو دراسة درجات الحرارة المنخفضة جداً، وتطبيقاته الواسعة في العلوم والصناعة.

علم التقريس: هو علم دراسة درجات الحرارة شديدة الانخفاض، ويشمل تطوير أساليب الوصول إلى تلك الدرجات والحفاظ عليها واستخدامها.
النطاق الحراري: تتراوح درجات الحرارة المنخفضة التي يحتاجها علماء التقريس بين $120^{\circ}\text{م}$ تحت الصفر ودرجة الصفر المطلق (تقريباً $-273.15^{\circ}\text{م}$ ).
الصفر المطلق: هي أقل درجة حرارة يمكن أن يصل إليها أي غاز من الناحية النظرية. وتعادل درجة الصفر على مقياس كلفن (Kelvin scale).
التطور التاريخي: تم التوصل لأول مرة إلى درجات حرارة باردة جداً في سبعينيات القرن التاسع عشر بظهور الهباء السائل (Liquid Aerosol)، وفي عام 1973م تم التوصل إلى درجة حرارة لا تزيد عن جزء من مليون من الدرجة فوق الصفر المطلق.

المواد الأساسية: يتمثل الدور الصناعي الأولي لعلم التقريس في إنتاج الهباء السائل، وهو المصدر الأساسي لإنتاج الأكسجين والنيتروجين السائلين.
الوقود والصواريخ: يُستخدم الأكسجين والهيدروجين السائلان في بعض صواريخ الدفع وخلايا الوقود، بينما يُستخدم النيتروجين السائل كمادة مُبرِّدة.
الغازات: تُستعمل وسائل علم التقريس في تمييع الغاز الطبيعي ونقله وتخزينه، وكذلك في تجميد الأغذية ونقلها وتخزينها.
الطائرات والمركبات: تُحمّل بعض الطائرات والمركبات الفضائية الأكسجين السائل لاستخدامه في التنفس في الرحلات الطويلة، وفي عمل المحركات التي تعمل في الفضاء الخارجي.

تجميد الأنسجة والأعضاء: يُستخدم هذا العلم في تجميد أعضاء حية من الجسم، مثل الدم والقرنية، للاستفادة منها في المستقبل (وهو ما يُسمى الحياة التقريصية).
التدمير العلاجي: من فوائده الأخرى تجميد الأعضاء أثناء العمليات وتدمير الأنسجة المريضة.
التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI): هو أسلوب يعتمد على التبريد بالهيليوم السائل في قلب المغناطيس القوي، ويقوم بـتصوير صور واضحة لأعضاء الجسم الداخلية.

دراسة الجسيمات: يُعد تطوير غرفة فقاعات الهيدروجين السائل وسيلة رئيسية لدراسة الجسيمات تحت الذرية.
أبحاث الطاقة النووية: يُعد التبريد بـدرجات الحرارة المنخفضة وسيلة فعّالة في أبحاث الطاقة النووية.
الموصلات الفائقة (Superconductors): يعتمد علم التقريس على قدرة بعض المعادن على توصيل الكهرباء دون مقاومة عند درجات تقترب من الصفر المطلق.

هل تود البحث عن صور توضيحية لآلية عمل جهاز الرنين المغناطيسي (MRI) أو صور متعلقة بعلم التقريس؟