被誉为“黄金气体”,氦气有什么了不起?

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  • 发布时间:2022-11-17 16:05
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被誉为“黄金气体”,氦气有什么了不起?

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氦气,是一种重要的气体。在元素周期表中,氦排在第二位,它是地球大气层中一种非常稀有的惰性气体,是人类已知元素中最不活泼的一种。氦气被誉为“黄金气体”,就是因为它的应用场景非常广泛,而中国就是世界最重要的氦气进口国之一。

氦气到底有什么特殊之处,导致它如此重要呢?因为不活泼,氦气的沸点极低,零下268.9摄氏度,无限接近绝对零度,因为氦气在低温研究领域是无价之宝。而且氦气不易液化,稳定性极好,在高科技领域,医疗,航天,甚至我们的日常生活中,氦气都有重要的地位。

比如,在建造大型强子对撞机的时候,要使用超导体电缆,而这种电缆只有在接近绝对零度的时候才会有超导特性,所以它必须被泡在液氦当中,让液氦提供超低温,为对撞机工作提供必要条件。在航天领域,氦也不可替代。目前主流的液氧液氢火箭发动机需要氦来帮助运输燃料,这就是传说中的冷氦增压技术。氦还用来进行光纤和芯片制造,焊接,泄漏检查等。此外,我们在超市中用来扫描条形码的机器就是氦氖激光器,没有氦,我们连条形码都用不了。

但是这么重要的气体,地球上的储量却不是很多。在地球大气层中,氦气的含量只有百万分之五,这简直太少了,要知道宇宙中有24%的元素都是氦气,太阳中的氦也占到太阳总质量的四分之一。这对于地球来说不太公平。目前,我们使用的氦气不是从大气层中提取的,而是在天然气里面。只有含氦量高的天然气才有开采价值。

目前,全球氦生产量最高的国家是美国,产量占到全世界的60%,其次是卡塔尔,约占全球的30%,而中国的氦气产量极低,缺乏含氦量高的天然气田,因而中国80%以上的氦气都需要从国外进口。而且氦气这种东西在常温常压下就会飘逸到大气层外面,这就是氦气球的原理。

氦气不可再生,用一点就少一点,因而现在世界上许多国家都出现了氦气短缺现象。专家预测,以现在的消耗速度,25-30年后人类就会将氦气消耗殆尽,面临严重的氦气短缺现象。

随着人类对氦气的需求越来越高,未来解决这个问题的办法更多地期待人类科学技术的进步

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