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被譽(yù)為“黃金氣體”，氦氣有什么了不起？

發(fā)布時(shí)間:

2023-08-07 10:31

氦氣，是一種重要的氣體。在元素周期表中，氦排在第二位，它是地球大氣層中一種非常稀有的惰性氣體，是人類已知元素中最不活潑的一種。氦氣被譽(yù)為“黃金氣體”，就是因?yàn)樗膽?yīng)用場景非常廣泛，而中國就是世界最重要的氦氣進(jìn)口國之一。

氦氣到底有什么特殊之處，導(dǎo)致它如此重要呢？因?yàn)椴换顫?，氦氣的沸點(diǎn)極低，零下268.9攝氏度，無限接近絕對零度，因?yàn)楹庠诘蜏匮芯款I(lǐng)域是無價(jià)之寶。而且氦氣不易液化，穩(wěn)定性極好，在高科技領(lǐng)域，醫(yī)療，航天，甚至我們的日常生活中，氦氣都有重要的地位。

比如，在建造大型強(qiáng)子對撞機(jī)的時(shí)候，要使用超導(dǎo)體電纜，而這種電纜只有在接近絕對零度的時(shí)候才會有超導(dǎo)特性，所以它必須被泡在液氦當(dāng)中，讓液氦提供超低溫，為對撞機(jī)工作提供必要條件。在航天領(lǐng)域，氦也不可替代。目前主流的液氧液氫火箭發(fā)動機(jī)需要氦來幫助運(yùn)輸燃料，這就是傳說中的冷氦增壓技術(shù)。氦還用來進(jìn)行光纖和芯片制造，焊接，泄漏檢查等。此外，我們在超市中用來掃描條形碼的機(jī)器就是氦氖激光器，沒有氦，我們連條形碼都用不了。

但是這么重要的氣體，地球上的儲量卻不是很多。在地球大氣層中，氦氣的含量只有百萬分之五，這簡直太少了，要知道宇宙中有24%的元素都是氦氣，太陽中的氦也占到太陽總質(zhì)量的四分之一。這對于地球來說不太公平。目前，我們使用的氦氣不是從大氣層中提取的，而是在天然氣里面。只有含氦量高的天然氣才有開采價(jià)值。

目前，全球氦生產(chǎn)量最高的國家是美國，產(chǎn)量占到全世界的60%，其次是卡塔爾，約占全球的30%，而中國的氦氣產(chǎn)量極低，缺乏含氦量高的天然氣田，因而中國80%以上的氦氣都需要從國外進(jìn)口。而且氦氣這種東西在常溫常壓下就會飄逸到大氣層外面，這就是氦氣球的原理。

氦氣不可再生，用一點(diǎn)就少一點(diǎn)，因而現(xiàn)在世界上許多國家都出現(xiàn)了氦氣短缺現(xiàn)象。專家預(yù)測，以現(xiàn)在的消耗速度，25-30年后人類就會將氦氣消耗殆盡，面臨嚴(yán)重的氦氣短缺現(xiàn)象。

隨著人類對氦氣的需求越來越高，未來解決這個(gè)問題的辦法更多地期待人類科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步！