cryogeenisessä

Cryogeeninen (cryogenic) on käsite, jolla viitataan erittäin alhaisiin lämpötiloihin sekä niihin liittyviin ilmiöihin ja teknologioihin. Cryogeeninen tila tarkoittaa ympäristöä, jossa lämpötila on alle noin 120 kelviniä (-153 °C). Näissä oloissa aineiden fysikaaliset ominaisuudet voivat muuttua merkittävästi: esimerkiksi kaasut voivat nesteytyä, ja materiaalien sitkeys sekä lujuus voivat poiketa normaaliolosuhteista.

Käytettyjä kylmäaineita ovat nestemäinen typpi (−196 °C) ja nestemäinen helium (noin −269 °C). Cryogeenisiä järjestelmiä käytetään eristettyjen säiliöiden, kuten Dewar-säiliöiden, sekä monikerrospinnoitteiden avulla pitämään halutut lämpötilat. Pohjana on tehokas lämpöeristys ja järjestelmät, jotka hallitsevat lämpövirtoja sekä nesteiden nesteytymisen ja säilyttämisen ilman häiriöitä.

Sovelluksiin kuuluu biologinen säilytys ja kriopreservointi (solut, kudokset, elintarvikkeiden mikrobiviljely), sekä erilaiset teolliset ja tutkimukselliset toiminnot, joissa tarvitaan matalia lämpötiloja. Matalissa lämpötiloissa voidaan tutkia materiaalien sähköisiä ja magneto-ominaisuuksia sekä mahdollistaa ilmiöt kuten superjohtavuus joillakin materiaaleilla. Nesteytystä ja kuljetusta varten cryogeenisiä prosesseja käytetään yleisesti myös kaasujen varastoinnissa.

Turvallisuusnäkökohdat ovat keskeisiä: cryogeenisessä työskentelyssä on noudatettava asianmukaisia suojavarusteita ja ilmanvaihtoa. Nestemäiset kylmäaineet voivat aiheuttaa paleltumia ja hapenpoistoa tilaan, ja suurpaineen tilanteissa säiliöt sekä letkut voivat vapauttaa energiaa.