午夜片无码AB区在线播放APP

登錄
首頁 >> 諸子百家 >> 國學文化

為什么要禁止氦氣球 百萬個氦氣球帶來的災難,那只是冰山一角

星辰大海路上的種(zhong)花家(jia) 2023-09-22 05:49:36

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!

文章來(lai)源于網絡,所有權歸原作者所有,大道家(jia)園只作為存儲空間,如有侵權請聯系我們進(jin)行刪除。

本文地(di)址://n85e38t.cn/guoxue/134858.html.

聲明: 我(wo)們(men)致力于(yu)保護作者版權(quan),注(zhu)重分(fen)享,被刊用文章因無法(fa)核實(shi)真(zhen)實(shi)出處(chu),未能及(ji)時(shi)與(yu)作者取得(de)聯系,或有版權(quan)異議的(de),請聯系管理員(yuan),我(wo)們(men)會立即處(chu)理,本站部(bu)分(fen)文字與(yu)圖片資源來自(zi)于(yu)網(wang)絡,轉載是(shi)出于(yu)傳遞更多信息(xi)之目的(de),若有來源標注(zhu)錯誤(wu)或侵(qin)犯了(le)您的(de)合(he)法(fa)權(quan)益,請立即通知我(wo)們(men)(管理員(yuan)郵箱:),情況屬(shu)實(shi),我(wo)們(men)會第一時(shi)間予以刪除,并同時(shi)向您表示歉意,謝謝!

上一篇:

下一篇:

相關文章