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氦氣：從星空到地球的稀有元素


氦氣：從星空到地球的稀有元素

高純氦氣
氦是一種化學(xué)元素，是一種無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)味的氣體。這是日食期間太陽(yáng)發(fā)出的光譜
(將光分裂成不同顏色的光)中首次注意到的。1868 年，法國(guó)天文學(xué)家皮埃爾·朱爾斯·
詹森和他的英國(guó)同事約瑟夫·諾曼·洛克耶（Joseph Norman Lockyer）在科學(xué)界之前，
我們可以觀察到一條新的淺黃色線條是未知的。事實(shí)證明，這是以前未知元素的一種
顯示方式，后來(lái)被稱(chēng)為氦。就宇宙的分布而言，氦在氫之后排名第二，但在我們的星
球上，這種氣體并不多。直到 1895年，蘇格蘭化學(xué)家威廉拉姆齊將氦從硅藻土中分
離出來(lái)。

存款分類(lèi)

如今，這種罕見(jiàn)的元素是從天然氣中提取的。俄羅斯正在做奧倫堡天然氣加工廠。天
然氣中發(fā)現(xiàn)的沉積物只包含天然氣。 0.055% 氦源被歸類(lèi)為“貧窮”�！案弧钡V床可以稱(chēng)為
所需物質(zhì)的百分比不低于所需物質(zhì)的百分比。 0.5% 礦床。若氦氣在氣體中的份額為
0.1-0.5%，則此場(chǎng)稱(chēng)為“普通”場(chǎng)。

氦在大自然中

鈾是最常見(jiàn)的陸地氦 235、釷和鈾 238 以及不穩(wěn)定的衰變產(chǎn)物的衰變。氣體在地殼中
慢慢積聚。幾百萬(wàn)年來(lái)，一噸花崗巖含有一噸花崗巖 10 克釷和 2 只有克鈾產(chǎn)生 0.5
立方厘米(或 0.09 毫克)元素。只有少數(shù)富含枇杷和鈾的礦物質(zhì)才能含有高含量的氦。
此外，大多數(shù)礦物通過(guò)風(fēng)化、重結(jié)晶等過(guò)程導(dǎo)致氦逸出。釋放的氣泡可以溶解在地下
水中，也可以通過(guò)礦物質(zhì)中的裂縫和孔隙逃到大氣中。

氦氣生產(chǎn)

我們的星球上有多達(dá) 410 氦氣億立方米。中國(guó)、美國(guó)、俄羅斯、阿爾及利亞分布著大
量的礦床。世界人類(lèi)每年生產(chǎn)1.75億立方米左右的氦氣，其中俄羅斯生產(chǎn)的氦氣不超
過(guò)500萬(wàn)立方米。這是因?yàn)檫@種天然氣最豐富的礦床位于西伯利亞和遠(yuǎn)東，西伯利亞
還沒(méi)有建立起來(lái)。

氦是怎樣從天然氣中產(chǎn)生的？

氦氣從天然氣中提取有兩個(gè)階段。作為低溫冷凝的結(jié)果，氦濃縮物是可以獲得的，而
氦濃縮物已經(jīng)存在。 80% 所需物質(zhì)。下一步，你需要去除濃縮物中產(chǎn)生的雜質(zhì)(方法
取決于元素)：氫，氬，霓虹，氮，甲烷。

氦氣的應(yīng)用

氦氣有很多有用的特性，包括導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。在很多領(lǐng)域都需要這些屬性�？諝馔�
常用于航空、火箭、核工業(yè)、電子工業(yè)和制藥。

1915年，德國(guó)第一次使用氦氣，他們開(kāi)始用它來(lái)填充飛艇。很快，這種輕質(zhì)和不可燃
的氣體成為航空運(yùn)輸不可或缺的填充物。1930年，盡管只持續(xù)了很短的時(shí)間，但由于
化學(xué)家、冶金學(xué)家和機(jī)械制造商開(kāi)始關(guān)注這一元素，人們對(duì)飛艇建設(shè)的興趣減弱，氦
產(chǎn)量減少。

氦氣非常輕，因此可用于水中浸泡或航空(氣球、飛艇)。

這類(lèi)氣體無(wú)毒，能在不損害健康的情況下吸入。由于這個(gè)原因，各種呼吸混合物通常
都是由它們制成的。

這類(lèi)組合物可用于沉箱工程或水肺潛水。這類(lèi)氣體的范圍與水和血液中的低反應(yīng)性和
溶解性有關(guān)。

最近，氦經(jīng)常用于核工業(yè):這種物質(zhì)是核反應(yīng)堆的良好冷卻劑。在冶金中，氣體也找到
了自己的位置:氦可以用來(lái)保護(hù)焊接金屬時(shí)的環(huán)境。

氦使超低溫成為可能，在大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)中充當(dāng)冷卻劑。用于制造。 MRI 機(jī)器、阿波
羅火箭和衛(wèi)星設(shè)備。它被用作生產(chǎn)光纖和半導(dǎo)體的惰性氣體。氦激光器用于超市收銀
臺(tái)掃描條形碼。由于其密度低，氣體被用作氣球的填充物，用于裝飾和研究目的。例
如，在氣象學(xué)中，氦氣球被用來(lái)將測(cè)量?jī)x器提高到所需的高度。

是否有足夠的氦氣？

俄羅斯天然氣工業(yè)有限公司 VNIIGAZ 預(yù)測(cè)，到 2030年，整個(gè)行業(yè)都需要預(yù)約 238-3.12
超過(guò)預(yù)期產(chǎn)量的億立方米(213-2.38 億立方米)。自然會(huì)有短缺，這只能通過(guò)增加世界各
地的氦產(chǎn)量來(lái)避免。俄羅斯聯(lián)邦政府采取了在恰亞丁、科維廷斯基和西伯利亞其他地區(qū)
建立生產(chǎn)中心的必要措施。

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