Искусственный воздух из гелия

ИСКУССТВЕННЫЙ ВОЗДУХ ИЗ ГЕЛИЯ

Еще одно применение гелия в качестве заменителя азота в искусственно созданной атмосфере , пригодной для дыхания, стало очевидным тоже 20-е годы? Потребность в замене естественного воздуха состоящего из кислорода и азота, более удобной и не оказывающей отрицательного влияния на здоровье человека смесью была вызвана необходимостью бороться тяжелой профессиональной болезнью — кессонной, которой страдали водолазы и кессонные рабочие, когда им приходилось работать в камерах при повышенном давлении (так называемых кессонах).
 
В крови водолаза, кессонного рабочего во время длительного пребывания в условиях повышенного давления, растворяется азота больше, чем обычно. По выходе из зоны повышенного давления растворенный в крови азот начинает активно выделяться, закупоривая своими пузырьками кровеносные сосуды. Чтобы избежать кессонной болезни, выход в среду с нормальным атмосферным давлением должен быть постепенным, с длительными остановками.
 
Еще в 1925 году были проведены опыты на животных, показавшие, что смесь из кислорода и гелия пригодна для дыхания. И поскольку растворимость гелия в воде, а следовательно, и в крови примерно вдвое меньше, чем у азота, возникла идея применять кислородно-гелиевую смесь для дыхания водолазов и кессонных рабочих.
Оказалось, что преимущество гелия не только в меньшей, чем у азота, растворимости в жидкости, но и в гораздо более быстрой его диффузии через ткани . При пользовании для дыхания кислородно — гелиевой смесью водолазы при подъёме с глубины не нуждаются в длительной декомпрессии . И конечно , обогащенный гелием воздух незаменим при спасательных работах , когда необходимы быстрый подъём или спуск водолаза .   
 
Было замечено, что в условиях повышенного давления азот оказывает наркотическое действие на животных и человека . Использование гелиевого воздуха нe сопровождается симптомами наркоза, что позволяет работать на больших глубинах.
Гелиевым воздухом давно заинтересовались меди-ки. Уже в 40-х годах его стали применять при лечении болезней сердца, бронхиальной астмы, приступов удушья, заболеваний гортани, т. е. в тех случаях, когда нормальное дыхание по тем или иным причинам затруднительно. Оказалось, что гелиевым воздухом не только легче дышать, но он и быстрее выводит из организма углекислый газ.
 
Но особый интерес гелиевый воздух представляет для космической медицины . Атмосфера космического корабля должна удовлетворять целому ряду физиологических, гигиенических и технических требований . Например, она должна легко обновляться, не быть взрывоопасной и т. д. Однако возникал вопрос: как долго человек может находиться в атмосфере, где нет азота? Эта проблема неоднократно обсуждалась учеными. И многое говорило о том, что гелий —достаточно надежная замена азота.
 
Вот одни пример. В космическом корабле, долго находящемся в полете, неизбежно возникает радиоактияность, наведенная космическим излучением. Анализ возможных ядерных реакций показал, что наличке в атмосфере корабля азота может привести к образованию целого ряда радиоизотопов, в то время как гелий — более радиационно устойчивое вещество. В случае длительного космического путешествия, например к другим планетам Солнечной системы, это может иметь немаловажное значение. То , что человек может дышать кислородно — гелиевой смесью , доказано . Однако важно было знать , как поведет себя человеческий организм в окружающей его газовой среде, где азот полностью заменен гелием. В 60-е годы в СССР были проведены специальные наземные эксперименты в барокамерах.
 
В ходе длившегося почти месяц эксперимента было установлено, что никаких нарушений общего самочувствия и поведения у испытуемых не наблюдалось. Но в целом выводы были очень интересными. Один из них касался температуры окружающей человека среды. В условиях обычного воздуха при 18—24 °С человек испытывает так называемый тепловой комфорт. В гелиево-кислородной атмосфере при этой температуре возникало чувство холода. Зона теплового комфорта оказалась сдвинутой в область более высоких температур. Повышенный охлаждающий эффект гелиево-кислородной среды связывают с более высокой по сравнению с азотом теплопроводностью гелия.
 
В гелиевой атмосфере скорость распространения звука оказалась в 1,85 раз выше, чем в обычном воздухе. Это приводило к тому, что в ходе эксперимента спектр речи смещался в сторону более высоких частот. При этом ухудшалась и разборчивость речи. Но самым заслуживающим внимания выводом, обсуждение которого выходит за рамки данной книги, было установление того факта, что гелиево-кислородная атмосфера способствует продлению жизни подопытных животных. При полной замене азота гелием продолжительность жизни живых организмов возросла на 42 %.
Статья на тему Искусственный воздух из гелия