一(yi)直以來我們被(bei)灌(guan)(guan)輸的(de)思(si)想是，氫氣(qi)球非(fei)常(chang)危(wei)險，那些非(fei)法灌(guan)(guan)裝售(shou)賣的(de)氫氣(qi)球造成爆燃事故觸目驚心，因(yin)此每次都(dou)在買氣(qi)球時再三確(que)認(ren)是不是氫氣(qi)！而氦(hai)氣(qi)球卻是一(yi)種惰性氣(qi)體，它不會(hui)燃燒，不會(hui)爆炸，非(fei)常(chang)安(an)全！
如此安全(quan)(quan)(quan)的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)球，為什么(me)要(yao)禁止？這(zhe)(zhe)么(me)安全(quan)(quan)(quan)的(de)(de)(de)的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)球，為什么(me)要(yao)禁止它呢？其這(zhe)(zhe)得(de)從一(yi)次(ci)事故(gu)說起！1986年美國克利夫(fu)蘭的(de)(de)(de)慈善組織(zhi)為了給(gei)貧(pin)困(kun)家庭(ting)和(he)兒童籌集資金，組織(zhi)了一(yi)次(ci)超大型慈善氣(qi)(qi)(qi)(qi)球節，所有氣(qi)(qi)(qi)(qi)球均已(yi)一(yi)美元出售，所得(de)收益(yi)全(quan)(quan)(quan)部捐給(gei)困(kun)難(nan)家庭(ting)救助基(ji)金，計劃是(shi)售出200萬(wan)個氣(qi)(qi)(qi)(qi)球，但因當時天氣(qi)(qi)(qi)(qi)不好(hao)，完成(cheng)了70%的(de)(de)(de)目(mu)標，大約140萬(wan)個，打算統一(yi)釋放(fang)，以壯觀的(de)(de)(de)場面表(biao)達全(quan)(quan)(quan)城人的(de)(de)(de)愛心！
如此創(chuang)意的(de)活動(dong)獲得了(le)空(kong)(kong)(kong)前的(de)支持(chi)，圍觀群眾(zhong)人山人海，為達到最大(da)的(de)效果，主辦(ban)方決定一起釋放，得到了(le)現場(chang)民眾(zhong)一致的(de)支持(chi)，但未曾(ceng)想(xiang)，一場(chang)災難正在臨近(jin)！這些氣(qi)(qi)球釋放后，并(bing)(bing)沒有想(xiang)象當中(zhong)的(de)迅(xun)速飛(fei)離，由于當天遭遇冷空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)，氦氣(qi)(qi)密度稍(shao)高，浮(fu)空(kong)(kong)(kong)效果并(bing)(bing)不好，停留在低空(kong)(kong)(kong)四處漂浮(fu)！
更麻煩的是(shi)大部隊氣球飄向了克利夫蘭機場，造成(cheng)了多架飛(fei)機緊急(ji)降落，機場被迫關(guan)閉，這些四處游(you)蕩(dang)的氦(hai)(hai)氣球還在高(gao)速(su)公路上造成(cheng)了事(shi)故，最后(hou)漏氣的氦(hai)(hai)氣球在城(cheng)市周圍到(dao)處都是(shi)，海(hai)冰，公路房頂，甚至(zhi)還造成(cheng)漁民溺水身亡，最后(hou)主(zhu)辦方(fang)遭(zao)到(dao)訴訟收場，賠償了百萬(wan)美元！
氦，宇宙(zhou)中(zhong)第二豐富的(de)(de)元素，卻無法(fa)在地球上(shang)再生(sheng)(sheng)！氦氣(qi)球導(dao)致(zhi)了如(ru)此(ci)嚴(yan)重(zhong)的(de)(de)事故(gu)，在克(ke)利(li)夫(fu)蘭(lan)氣(qi)球災難(nan)發生(sheng)(sheng)后，全世(shi)界(jie)再無組(zu)織敢(gan)冒天下之大(da)不(bu)韙(wei)釋放百萬(wan)氣(qi)球了，當(dang)然這并不(bu)是關鍵，而是因為氦氣(qi)本(ben)身，它(ta)是地球上(shang)無法(fa)再生(sheng)(sheng)的(de)(de)戰略資(zi)源！
氦是怎么來的？
氦(hai)是(shi)宇宙大(da)爆(bao)炸就產生了基本元素(su)，它的(de)最終源頭來自太初(chu)合(he)成，大(da)爆(bao)炸后大(da)約(yue)10^-6秒時(shi)中(zhong)子(zi)夸克和膠子(zi)就因為溫度(du)(du)的(de)降低誕生了中(zhong)子(zi)和質子(zi)等重子(zi)！溫度(du)(du)繼續降低，這些質子(zi)和中(zhong)子(zi)就聚合(he)成了氫(qing)、氦(hai)和鋰，而宇宙中(zhong)原初(chu)元素(su)的(de)豐度(du)(du)，比例大(da)約(yue)是(shi)氫(qing)：75%，氦(hai)四：25%，氘：0.01%，鋰：痕(hen)量！
相(xiang)信您(nin)一(yi)定看(kan)到了氘(dao)，這(zhe)是(shi)(shi)氫的(de)同(tong)位素，還(huan)有氦(hai)四，也就(jiu)是(shi)(shi)我(wo)們俗稱的(de)氦(hai)，還(huan)有一(yi)種是(shi)(shi)氦(hai)三，在(zai)月(yue)(yue)壤中存在(zai)比(bi)例比(bi)較高(gao)，因為它來自太陽，質子-質子鏈反應會生成氦(hai)三，并且通過(guo)太陽風到達地球(qiu)，卻被磁(ci)場阻(zu)擋(dang)，而月(yue)(yue)球(qiu)無磁(ci)場和大(da)氣，因此就(jiu)留在(zai)了月(yue)(yue)壤中！
氫也很輕，為(wei)什(shen)么地球上有(you)的是(shi)氫卻沒有(you)氦？
您肯定已經想(xiang)到(dao)(dao)了(le)，氦(hai)因為密度很低，它(ta)在(zai)大氣(qi)層中不會(hui)留在(zai)底層，很快就會(hui)跑到(dao)(dao)最高，然后在(zai)高能粒子的轟擊(ji)下加速(su)逃(tao)逸了(le)，所以大氣(qi)中有惰性氣(qi)體卻(que)包含氦(hai)！那(nei)么比氦(hai)還要輕的氫為什么不稀有呢？
因(yin)為(wei)氫(qing)(qing)可以和很多物質組成(cheng)化(hua)合(he)物，比如(ru)水，比如(ru)硫(liu)化(hua)氫(qing)(qing)，或(huo)者(zhe)磷化(hua)氫(qing)(qing)等(deng)等(deng)，當然(ran)后面兩個(ge)都不(bu)是啥好東西，都有(you)毒，不(bu)過(guo)是化(hua)工原料(liao)！而水則是H2O，氫(qing)(qing)氧燃燒即(ji)可獲得水，地(di)(di)球上(shang)可能出了(le)大地(di)(di)就剩(sheng)下海洋了(le)，要多少(shao)有(you)多少(shao)！最簡單的方式就是電解(jie)即(ji)可在正極收集到氫(qing)(qing)！而氦(hai)無法組成(cheng)化(hua)合(he)物，所有(you)地(di)(di)表(biao)留不(bu)下氦(hai)！
氦躲在哪里呢？
就(jiu)在(zai)放(fang)射性元素釋(shi)放(fang)的(de)(de)α（阿爾法(fa)）射線中，比如鈾就(jiu)會因為α衰(shuai)變不斷釋(shi)放(fang)出α粒(li)子(zi)，這種粒(li)子(zi)就(jiu)是兩個(ge)(ge)質子(zi)和兩個(ge)(ge)中子(zi)組成的(de)(de)氦四原(yuan)子(zi)核(he)，釋(shi)放(fang)的(de)(de)α粒(li)子(zi)捕獲(huo)電(dian)子(zi)就(jiu)成了氦原(yuan)子(zi)，這些放(fang)射性元素很重(zhong)，因此在(zai)地(di)球誕生的(de)(de)熔(rong)(rong)融狀態(tai)下，大都下沉(chen)到了地(di)幔和地(di)核(he)，地(di)球熔(rong)(rong)融態(tai)的(de)(de)內(nei)核(he)熱(re)量大部分(fen)都來(lai)自(zi)于放(fang)射性產生的(de)(de)能量釋(shi)放(fang)。
但這個α衰變(bian)產生(sheng)(sheng)氦(hai)的(de)(de)速度(du)很慢，大約一千克鈾礦物衰變(bian)一年，才能得到大約0.1立(li)方毫米的(de)(de)氦(hai)，這個小氣泡只有0.00000002克，一噸(dun)鈾每年也只能產生(sheng)(sheng)0.00002克的(de)(de)氦(hai)氣，當然釷和(he)氡的(de)(de)衰變(bian)也會產生(sheng)(sheng)氦(hai)，只要是α衰變(bian)就能產生(sheng)(sheng)氦(hai)！
這些氦(hai)氣在地(di)下積累，通過巖漿的(de)包覆(fu)來到地(di)面，所以(yi)(yi)可以(yi)(yi)在火成巖中(zhong)可以(yi)(yi)分離出(chu)氦(hai)，但(dan)含量很低，大(da)規模的(de)開采仍然需要(yao)天然的(de)氦(hai)氣富(fu)集，全(quan)球氦(hai)資源最豐(feng)富(fu)的(de)是美國，1903年，在堪薩斯州的(de)德克斯特鎮區在石油鉆探過程(cheng)中(zhong)發現了一個不會燃燒的(de)天然氣間(jian)歇泉。
地質學(xue)家(jia)(jia)地質學(xue)家(jia)(jia)伊(yi)拉斯(si)(si)謨斯(si)(si)·哈沃斯(si)(si)經過化學(xue)家(jia)(jia)漢密爾頓·卡迪和戴夫·麥(mai)可(ke)法蘭(lan)德的協助，分析出了這種氣(qi)(qi)體(ti)有(you)72%氮、15%甲烷、1%氫(qing)、12%的不明氣(qi)(qi)體(ti)組(zu)成，進(jin)一(yi)步分析發現(xian)，還有(you)1.84%的氦(hai)！這一(yi)發現(xian)讓美國成了世界上的氦(hai)氣(qi)(qi)主要供應商！
美(mei)國(guo)在堪薩斯和德克薩斯的氦(hai)氣資源分布
氦氣在一(yi)戰和二戰時期就成了(le)稀缺資源，因為(wei)氦氣可以為(wei)飛艇提供安全(quan)不(bu)會燃燒爆炸的氣體(ti)，但隨著(zhu)科(ke)學技術的進步(bu)，氦氣的用(yong)途直接(jie)上升到了(le)戰略級別！
氦(hai)氣到底有什么(me)用處？
氦(hai)氣(qi)的(de)(de)用(yong)途(tu)實在有(you)些廣泛，不過最(zui)常見的(de)(de)用(yong)途(tu)不過是用(yong)來(lai)充安(an)全(quan)氣(qi)球！但這種(zhong)寶貴(gui)的(de)(de)氣(qi)體(ti)不能用(yong)在這種(zhong)無聊的(de)(de)用(yong)途(tu)上，它有(you)更重(zhong)要的(de)(de)價值！比如核(he)磁共振(zhen)的(de)(de)超導(dao)磁鐵，必須用(yong)液氦(hai)來(lai)冷卻！核(he)磁共振(zhen)利用(yong)強大的(de)(de)磁場(chang)，讓組織(zhi)中的(de)(de)水分(fen)子沿著(zhu)磁場(chang)的(de)(de)磁力線方向一(yi)致(zhi)，然后磁場(chang)突(tu)然消失，水分(fen)子排列恢復混亂，反復多次施加磁場(chang)又突(tu)然消失，核(he)磁共振(zhen)機取得數據并運算成像！
這(zhe)過程中(zhong)強磁(ci)場的(de)(de)建立非常(chang)關鍵，一般(ban)核(he)磁(ci)共(gong)振的(de)(de)強磁(ci)要求T級別，因此(ci)磁(ci)場的(de)(de)線圈(quan)必須工作在超導狀(zhuang)態才能達到如此(ci)強磁(ci)場，一般(ban)的(de)(de)鈮鈦合(he)金超導要求4.2K（-268.8℃），只(zhi)有液氦(hai)能滿足(zu)要求！所以未來要是(shi)沒了(le)氦(hai)，這(zhe)事就(jiu)難辦了(le)！當然實(shi)現高溫(wen)超導就(jiu)可以了(le)哈！
目前發現的超導材料與(yu)對應的溫度
科學用途
其實從核磁共振的低溫(wen)超導(dao)出發，很多科研需要低溫(wen)和超導(dao)環(huan)境的都少不了(le)氦，比如27千米長(chang)的歐洲強子(zi)對撞機(ji)就用了(le)10,800噸液(ye)氮來將加(jia)速(su)用的超導(dao)電磁鐵冷卻到零下193.2攝氏(shi)度，然(ran)后再用大約(yue)60噸液(ye)氦將它們(men)冷卻到-271.3℃，這60噸液(ye)氦大約(yue)是全(quan)球氦產量的1%！
工業用途
氦氣(qi)(qi)還經常作為焊接保護氣(qi)(qi)體(ti)，隔絕(jue)氧(yang)氣(qi)(qi)對焊接過程中金屬高(gao)(gao)溫(wen)時氧(yang)化(hua)，工業上常用氦、氬或氦和氬的混合氣(qi)(qi)為保護氣(qi)(qi)；或者用于(yu)高(gao)(gao)密(mi)封性的檢漏，比如宇宙飛船，因為氦氣(qi)(qi)擴散(san)性能極強(qiang)，即(ji)使3000年才漏一升也能檢出(chu)！另外高(gao)(gao)速風(feng)洞以及核反(fan)應堆和火(huo)箭(jian)工業中，氦都是少不了的重要工業氣(qi)(qi)體(ti)！
飽和潛水
最后(hou)還有(you)一個(ge)非常有(you)意思的(de)用途，很多朋友都有(you)過吸(xi)一口(kou)氦(hai)氣(qi)，然后(hou)講話像鴨子(zi)叫的(de)那種感覺，其實(shi)飽和潛水(shui)的(de)作業人(ren)員就是這(zhe)樣說話，他們(men)呼吸(xi)的(de)空(kong)氣(qi)中，氦(hai)氣(qi)替代了(le)(le)氮(dan)氣(qi)，還加入了(le)(le)部分氫氣(qi)，組(zu)成(cheng)氫氦(hai)氧混合氣(qi)，因為在超(chao)過4個(ge)大(da)氣(qi)壓的(de)情況下就會引起氮(dan)醉，氦(hai)氣(qi)可以(yi)解(jie)決這(zhe)個(ge)問題！
2017年(nian)美(mei)國A級氦氣（純度99.995%）的(de)用途分配
因(yin)此氦氣(qi)(qi)還成(cheng)了深海飽和潛(qian)水中(zhong)必不(bu)可(ke)少的(de)氣(qi)(qi)體！而全(quan)球氦氣(qi)(qi)資源的(de)90%都在美國(guo)，其余(yu)由(you)加拿大、波蘭、俄(e)羅斯(si)提供(gong)，后來阿(a)爾及(ji)利亞提供(gong)了部分氦氣(qi)(qi)資源，而我國(guo)的(de)氦氣(qi)(qi)則主要依靠進口，但(dan)氦氣(qi)(qi)不(bu)可(ke)再生，且未來資源展望(wang)比(bi)較悲(bei)觀，也(ye)許再過幾十年氦氣(qi)(qi)真的(de)可(ke)能就消耗殆(dai)盡(jin)了！
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