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氦(He)在整個(gè)宇宙中占23%,含量?jī)H次于氫,但氦氣濃度低,為一種稀有氣體。目前,具有工業(yè)價(jià)值的氦(>0.1%),含量高可達(dá)7.5%。近年來(lái),液化(LNG)產(chǎn)業(yè)興起,氦氣可在LNG尾氣中富集,可進(jìn)一步降低氦氣的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
目前,針對(duì)氦氣藏形成的研究較為薄弱,一般認(rèn)為,在漫長(zhǎng)的地地質(zhì)歷史中,富鈾釷的礦物和巖石可生成大量氦氣并部分保存;6、用作氦氣球、氦氣飛艇的填充氣體,以取代其有高度可燃性的氫氣。在劇烈的地球活動(dòng)中,氦氣會(huì)集中釋放并溶于地下水;如其能運(yùn)移到藏中,便可以形成富氦藏;氦氣分子半徑小,需要封閉能力更強(qiáng)的蓋層,如膏巖層等。
2001年~2016年世界氦氣的年產(chǎn)量 隨著科技的不斷進(jìn)步,氦氣因其沸點(diǎn)低、分子小、化學(xué)惰性等性質(zhì)越來(lái)越多地被應(yīng)用到低溫超導(dǎo)、核工業(yè)、航天、工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究等領(lǐng)域。其中,液氦的消費(fèi)群體是醫(yī)院的(MRI)掃描儀,與人類健康息息相關(guān)。實(shí)驗(yàn)包層模塊主要由TBM-set、氦氣冷卻系統(tǒng)、氚提取系統(tǒng)、氚測(cè)量系統(tǒng)、冷卻劑凈化系統(tǒng)、中子活化系統(tǒng)和測(cè)試與控制系統(tǒng)等構(gòu)成。我國(guó)為貧氦國(guó)家,國(guó)內(nèi)氦氣消費(fèi)主要依賴于進(jìn)口,受制于人。另外,氦氣的開采可大大提高富氦的經(jīng)濟(jì)價(jià)值?,F(xiàn)有資料表明,我國(guó)的渭河、四川、塔里木、柴達(dá)木、松遼、渤海灣、蘇北、海拉爾等8個(gè)盆地發(fā)現(xiàn)有含氦顯示。
氦氣是無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭常溫下為氣態(tài)的惰性氣體。臨界溫度低,是難液化的氣體極不活潑,不能燃燒也不助燃。更重要的是,這次的探測(cè)方法可用于世界上其他擁有類似地質(zhì)歷史的地方,有助人類發(fā)現(xiàn)開采更多氦氣。進(jìn)行低壓放電時(shí)顯深黃色。很多領(lǐng)域都能運(yùn)用到氦氣,但是進(jìn)來(lái)信安達(dá)工業(yè)氣體小編月月查閱資料時(shí)發(fā)現(xiàn)氦氣竟然還與星際的形成有密切關(guān)系!那么氦氣氣體到底和星際的形成有何關(guān)系呢?
行星形成的研究涉及行星科學(xué)、統(tǒng)計(jì)力學(xué)與非線性動(dòng)力學(xué)等領(lǐng)域,行星科學(xué)家已大致發(fā)展出兩種主要理論。連續(xù)吸積(sequential-accretion)學(xué)說(shuō)認(rèn)為,細(xì)微的塵埃顆粒會(huì)聚積成堅(jiān)硬的石塊,然后吸引大量氣體,形成木星般的氣態(tài)巨行星(gas giant);若沒(méi)有吸引到大量氣體,就變成類似地球的固態(tài)行星。氦氣的藝術(shù)家駐場(chǎng)計(jì)劃,認(rèn)為一個(gè)藝術(shù)家或藝術(shù)家的作品在數(shù)個(gè)月的持續(xù)參與。這理論的主要缺點(diǎn)是整個(gè)過(guò)程太緩慢,氣體可能在行星建構(gòu)完成前便逸散無(wú)蹤了。
另一個(gè)是重力不穩(wěn)定性(gravitational-instability)學(xué)說(shuō),它認(rèn)為氣態(tài)巨行星形成于不成熟氣盤與塵埃崩解時(shí)的驟然撕裂聲中,這是一種恒星形成過(guò)程的小型翻版。這項(xiàng)假說(shuō)仍有爭(zhēng)議,因?yàn)樗僭O(shè)必須有非常不穩(wěn)定的條件存在,而自然環(huán)境可能無(wú)法滿足這種極端條件。氦氣資源在世界上的分布非常不均勻,其中美國(guó)是擁有氦氣資源最為豐富的國(guó)家。況且,天文學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)重的行星與輕的恒星間有道鴻溝,也就是說(shuō),尺度介于兩者之間的天體非常稀少。這個(gè)不連續(xù)性意味著行星的形成并非等同單純的小型恒星,它應(yīng)該和恒星有著全然不同的起源。
雖然研究人員尚未完全解決這個(gè)爭(zhēng)論,但多數(shù)認(rèn)為連續(xù)吸積學(xué)說(shuō)是兩者之中較可行的理論。
氦氣在空氣中天然存在的量很少,只占空氣組分的5.2%,因而非常珍貴。高純氦氣為無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭常溫下為氣態(tài)的惰性氣體,臨界溫度低,是自然界目前發(fā)現(xiàn)的難液化的氣體,高純氦氣化學(xué)性質(zhì)極不活潑,不能燃燒也不助燃。2001年~2016年世界氦氣的年產(chǎn)量隨著科技的不斷進(jìn)步,氦氣因其沸點(diǎn)低、分子小、化學(xué)惰性等性質(zhì)越來(lái)越多地被應(yīng)用到低溫超導(dǎo)、核工業(yè)、航天、工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究等領(lǐng)域。由于氦氣的密度較小,所以當(dāng)人吸入少量氦氣時(shí),就有神奇的現(xiàn)象出現(xiàn)。但是對(duì)于這現(xiàn)象,我們還是聽一聽化學(xué)專家和醫(yī)生的話吧!
對(duì)于喝調(diào)酒吸氦氣造成短暫的嗓音聲調(diào)改變,化工系施某表示:「主要是因吸入大量氦氣后,人體缺氧下無(wú)法正常發(fā)聲,與喝酒的關(guān)系不大?!?/span>
屬管制品,另外氦氣的密度比空氣小7倍,快速吸入人體后使得聲帶薄膜周遭的氣體密度產(chǎn)生變化,氣體密度越小,聲帶震動(dòng)傳送后的音頻越高,也會(huì)暫時(shí)性地造成講話音調(diào)的轉(zhuǎn)變,就會(huì)變成像卡通人物唐老鴨一樣的聲音。
氦氣一直是一種資源,然后人類正以驚人的速度消耗著這寶貴的資源。以現(xiàn)有的氦氣存儲(chǔ)量而言,只夠人類使用25-30年。由于世界目前氦氣供應(yīng)短缺,北美氦氣位置優(yōu)越,在薩斯喀徹溫省西南部建立了行業(yè)的土地位置,并成為一個(gè)重點(diǎn)突出的成功勘探計(jì)劃。地球上的氦氣是大自然的饋贈(zèng),它們是巖石衰變中產(chǎn)生的,目前全世界的氦氣幾乎都是以副產(chǎn)品的身份從中提取的??諝庵械暮獗壤?,不具備商業(yè)提取價(jià)值,而目前也沒(méi)有大量人工合成氦的方法。獲得人工合成氦的方法是從氚的衰變過(guò)程中獲取,但是美國(guó)從1988年開始停止生產(chǎn)這一元素。
如果我們沒(méi)有新的方法去獲得氦氣資源的話,那么盡管從空氣中直接提取氦會(huì)效率極低,但人類也不得不這么做。但是科學(xué)家警告大家,從空氣中提煉出的氦氣成本會(huì)比現(xiàn)在貴上1萬(wàn)倍。我國(guó)的氦氣資源極度匱乏,而且含量低,單純采用深冷法開采氦氣的成本又太高。未來(lái)氦氣可能作為一種極寶貴的資源被出售,生日派對(duì)上的一只普通的氦氣球也許會(huì)售價(jià)高達(dá)100美元也未可知。