氦单质在低温度下由气态氦转变为液态氦。由于氦原子间的相互作用(范德华力)和原子质量都很小,很难液化,难凝固。富同位素4He的气液相变曲线的临界温度和临界压强分别为5.20K和2.26大气压,一个标准大气压下的温度为4.215K.在常压下,温度从临界温度下降至零度时,氦始终保持为液态,不会凝固,在大于25大气压时才出现固态。
要说缺乏氦气的后果,也无非是阻碍低温技术的应用,其中受到大影响的就是低温X导技术了。现在已知所有的X导材料都要在-130℃以下的低温中才能表现出X导特性,其中应用广泛的那几种(比如Nb3Sn)是需要比液氢的沸点还低的转变温度,这时候只有液氦能比较简便地实现这样的低温。虽然我们完全可以用别的办法实现同样的低温,但都不如液氦实惠。显然,假如我们没有氦,低温X导技术的普及就会受到的阻碍;低温X导技术如果不能普及,医院就会用不起核磁共振成像仪(它需要X导材料制造强磁场)。