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太陽為地球帶來光和熱,這一切都源自于太陽內(nèi)部無時(shí)無刻不進(jìn)行著的熱核聚變反應(yīng)。人類一直渴望掌握這種反應(yīng)的技術(shù),于是就有了人造太陽計(jì)劃,也就是國際熱核聚變反應(yīng)堆計(jì)劃。
核聚變反應(yīng)就與工業(yè)氣體密切相關(guān),由于氦氣在實(shí)現(xiàn)技術(shù)方面具有關(guān)鍵作用,并且當(dāng)技術(shù)商業(yè)化時(shí),未來氦氣需求中斷的風(fēng)險(xiǎn)也很大。
國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆(ITER)計(jì)劃是人類為開發(fā)和利用核聚變能源而在全球范圍內(nèi)開展規(guī)模大、影響深遠(yuǎn)的國際科研合作項(xiàng)目。我國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。中國自2009年確定選用氦冷固態(tài)增殖劑實(shí)驗(yàn)包層模塊概念參與ITER計(jì)劃TBM項(xiàng)目,即選用高溫高壓氦氣作為冷卻劑、Li4SiO4陶瓷球床作為氚增殖劑。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。
月球的塵埃中獲取無限的氦氣供應(yīng)
天文學(xué)家已經(jīng)試過上面的想法。然后想我們的大氣層讓太陽的氦遠(yuǎn)離了我們。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)。但是我們的月球沒有大氣層。專家認(rèn)為,由于月球沒有大氣,月球表面的塵埃實(shí)際上積累了數(shù)百萬年從太陽噴射出來的氦。所以從理論上講,我們可以從月球的塵埃中獲取無限的氦氣供應(yīng),當(dāng)太陽繼續(xù)噴射出這種元素時(shí),氦氣就會(huì)源源不斷地補(bǔ)充。這個(gè)想法其實(shí)并不像你想的那么瘋狂。事實(shí)上,有幾個(gè)國家和私人公司正為此目的而努力重返月球。他們非常非常接近成功,希望你能找到他們聊聊。
氦氣是一種稀缺戰(zhàn)略資源,主要應(yīng)用于軍事偵察用飛艇及工業(yè)光纖、半導(dǎo)體、空調(diào)、焊接等制造領(lǐng)域。4、領(lǐng)域的成像設(shè)備的超導(dǎo)電磁體冷卻的用途中,氦氣都得到廣泛的應(yīng)用5、科研、石化、制冷、半導(dǎo)體、管道檢漏、超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、金屬制造、深海潛水、高精度焊接、光電子產(chǎn)品生產(chǎn)等。在我國氦氣資源極其匱乏,幾乎全部依賴進(jìn)口。尤其是5N及6N以上的高純氦氣與超純氦氣,基本全靠進(jìn)口,對(duì)于外國資源的依賴性非常大,這樣很不利于開展我們的自主產(chǎn)業(yè),重要的戰(zhàn)略資源不能就這樣受制于人!隨著我國工業(yè)的發(fā)展,氦氣消耗量逐年大幅增長(zhǎng),但在工業(yè)領(lǐng)域沒有提純循環(huán)利用,消耗性使用后直接排入大氣,造成極大浪費(fèi)。為解決這一難題,16所自2012年開始全力攻關(guān),進(jìn)行工業(yè)領(lǐng)域氦氣提純循環(huán)技術(shù)研究,通過不斷的試驗(yàn)與探索,終成功研制出國內(nèi)首臺(tái)工業(yè)氦氣循環(huán)利用系統(tǒng)!16所負(fù)責(zé)人介紹,該系統(tǒng)采用新型復(fù)合提純、智能化控制等關(guān)鍵技術(shù),解決了企業(yè)由于氦氣資源供應(yīng)不足而無法擴(kuò)產(chǎn)的難題,并將為我國氦氣資源充分利用發(fā)揮重要作用!
因?yàn)殇撈康钠块y大都是用銅合金制成的,比較脆弱??諝庵械牡?dú)庠诟邏涵h(huán)境下會(huì)溶解在血液中,當(dāng)潛水員上浮的時(shí)候壓力減小,血中的氮?dú)獗慵娂娨莩觯纬蓺馀荻氯?,使?jié)撍畣T患上極為難受的“減壓癥”。盡管有的是用鋼材來制作,但由于瓶閥的結(jié)構(gòu)比瓶體細(xì)微,旋在瓶體上面使瓶頸與瓶閥接頭間形成一個(gè)直角,它既是瓶體的脆缺點(diǎn),又是瓶體的突出點(diǎn),易受到機(jī)械損傷或外來的沖擊。如果在轉(zhuǎn)移、儲(chǔ)存、使用過程中,由于損傷不慎,氣瓶的跌倒、掉落、滾動(dòng)或受到其他硬物的碰擊,易呈現(xiàn)瓶閥接頭與瓶頸銜接處齊根開裂的情況。
瓶頸或瓶閥開裂的后果,形成瓶?jī)?nèi)的高壓氣體失掉操控,使高壓的氣體噴出,其反作用力使氣瓶向反方向猛沖,能使機(jī)器設(shè)備、建筑物受到損壞,甚至形成人員傷亡,瓶?jī)?nèi)高速噴出的氣體將由氣瓶?jī)?nèi)氣體的性質(zhì)決定而帶來更加嚴(yán)峻的二次事故(如火災(zāi)等)。人類目前使用的氦氣主要來自油氣鉆探過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品,總量有限,難以滿足需求。如瓶?jī)?nèi)充裝是可燃?xì)怏w,由于高速噴射的激烈摩擦而產(chǎn)生的靜電或遇其他火源便可引起燃燒。
另一方面:瓶閥暴露在外面,在轉(zhuǎn)移、儲(chǔ)存過程中,很易侵入塵?;蛴椭愇镔|(zhì), 然后帶來風(fēng)險(xiǎn)。