当前位置:首页 > 奇闻异事 > 正文内容

宇宙中第二常见的元素,却是地球上的稀缺物,氦气千金难求?

奇闻异事1年前 (2023-09-25)590

氦气气球是人们在生活中常见的一个东西,它带来了很多乐趣,但是随着氦气在地球上越来越稀少,恐怕氦气气球将最终消失于人们的视线当中。对氦气气球的禁止,不仅是出于安全考量,更是出于成本考量。

宇宙中常见的元素

实际上氦不是多么稀少的物质,但是这个说法要看参照物是什么,如果参照物是地球,那么确实,氦在地球上的确是相对稀有的一种化学元素。而且氦气的作用很广泛,无论是太空探索还是量子计算,它都在发挥着作用。

但是如果参照物是宇宙,那么氦的稀有性就没有那么强了,在宇宙的尺度来看,氦是很常见的元素。氦被发现就是在宇宙中,法国天文学家在太阳周围的气态大气中发现了它,它最初出现的形式是一条黄色的线。

在排除了钠等元素后,才确定了它的身份。英国化学家在19世纪末确定了地球上也有着氦的存在,当时的氦是从含铀矿物蓝钙石的样本中发现的,科学家研究了加热所产生的气体后,发现其与太阳上那条黄色的线应该是同一元素,即氦。

宇宙中的氦含量很高,宇宙中气体超过五分之一都是氦,仅次于氢。氦在恒星中大量存在着,而地球上更多是在放射性矿物、陨铁和矿泉中能够发现少量氦。这种元素在美国尤其多见,得克萨斯州、新墨西哥州和堪萨斯州都有很大的储量。

氦的生产与使用

近百分之百纯度的氦气可以从天然气中被分离和提取出来,常见的步骤是低温或高压。另外,如果在一块冷却到一定低温的活性炭上吸附其他气体,也可以获得超过百分之99纯度的氦气。

还有少部分的氦气是通过液化空气提供的,但是被液化的空气必须很大量。科学家证实,在室温的情况下,同时在正常的大气压情况下,每1000吨空气中能够被提取出来3立方米左右的氦气。氦气在人类生活中的用途很多,首先,氦气是一种惰性气体。

这种惰性气体可以被用作焊接铝等金属。其次,火箭推进的过程中,也需要氦气的大量帮助,它可以给燃料箱加压,尤其是主流的液氢燃料箱,这是因为氦气在液氢的温度下仍然能够保持气体形态。再次,气象学中氦气可以帮助预测天气。

对于地理学来说,氦气也有测量的作用,当科学家发现一块陨石或者岩石,可以通过测量其中的氦含量来推算其年龄。最后,水肺潜水也需要用到氦气,氦气在血液中的溶解度很低,可以帮助人在水下停留更长的时间。

氦气气球为什么被禁用?

氦气气球被禁用主要是两方面的原因,一方面是因为它有一定的安全隐患,另一方面则是因为其在地球上的稀缺性决定了其的珍稀性,成本很高,而且一些拥有大量氦的国家,已经对氦气进行了垄断,搅乱了市场的正常交易秩序。

氦气确实不易燃,但是这种气球如果遭遇较冷的天气,或者遭遇对流空气就会在空中出现停滞的情况,无法飞向更高更远的地方,反而是在低空四处飘荡,这大大增加了空中交通的危险发生几率,而且它们还会大量地飞到水中或者高速公路上。

另外,就像元素周期表上它的直接前身氢一样,氦是重量很轻的一种元素。但两者不同的是,氦很不容易与其他元素结合。因此,一旦氦气到达地表,它就很容易摆脱地球的引力去往太空。它和石油天然气也不一样,氦可以真正意义上做到从地球上物理消失。

另一方面就是氦气的成本问题了。气态氦被用于制造传统电子产品,并且被SpaceX等科技尖端公司用于制造火箭,即使如此,氦气更大的问题就是供不应求,可谓是一氦难求。世界上的氦气供应集中在少数几个国家。

这几个国家就是美国、阿尔及利亚和卡塔尔,如此稀少的产地意味着如果这三个国家中哪一个国家的供应出现了问题,氦气的价格就会水涨船高一路飙升,而需要氦气的公司只能买单。其实看看化石燃料在全球市场中的垄断地位,就不难理解氦气的成本问题了。

氦气价格的持续波动迫使研究人员重新考虑他们该如何使用这种气体,事实上,由于价格太高的原因,一些超导磁体的研究只能暂停。除非氦气的价格波动能够得到控制,否则各个重要领域的研究将被缩减甚至放弃。

扫描二维码推送至手机访问。

版权声明:本文由追风历史网发布,如需转载请注明出处。

本文链接:https://zflsw.com/202309/527802.html

“宇宙中第二常见的元素,却是地球上的稀缺物,氦气千金难求?” 的相关文章

太平天国洪秀全简介:洪秀全的死因为何至今仍是个未解之谜?

太平天国洪秀全简介:洪秀全的死因为何至今仍是个未解之谜?

洪秀全领导了太平天国运动,洪秀全最后是怎么死的,为什么洪秀全的死因至今仍是个未解之谜!下面历史网小编就为大家带来详细的介绍,一起来看看吧!洪秀全简介:洪秀全(1814年1月1日—1864年6月1日),是太平天国以驱逐侵略者恢复祖国的名义发动太平天国复国运动的领袖,原名火秀,族名仁坤,广东花县(今广州...

明朝天启大爆炸发现最新线索,竟然与外星人有关?

明朝天启大爆炸发现最新线索,竟然与外星人有关?

1626年,明朝天启年间发生了一件轰动古今的大爆炸,称为天启大爆炸,又叫王恭厂大爆炸。这场爆炸事件之奇,影响之远,范围之广,在世界上都是数一数二的。这场爆炸造成了2万余人死亡,半径达到了750米,爆炸面积2.23平方公里。具体原因不明。爆炸前夕,人们还是发现了许多端倪,比如当时天启四年全国范围出现了...

明朝在当时的世界上是什么地位呢?简直就是世界的中心

明朝在当时的世界上是什么地位呢?简直就是世界的中心

明朝始建于公元1368年,在中国历史上是最后一个由汉族建立的王朝。元朝末期由于统治者的残暴,百姓受到极度的压迫,民不聊生,即使在这种情况下,统治者有依旧征调百姓治理黄河水利,于是便爆发了红巾军起义。身为百姓的朱元璋投奔了较有名气的郭子兴,并屡建战功,得到了郭子兴的信任和重用,将自己的养女嫁给了朱元璋...

清朝两大错觉,康乾盛世时的中国在世界上很强吗?大部分人都不知道

清朝两大错觉,康乾盛世时的中国在世界上很强吗?大部分人都不知道

我们对于中国和世界历史相互关系的认识,通常从康熙时代开始,便会陷入两个相关的“历史错觉”。错觉之一,认为康熙是清朝最有作为的一位封建帝王。如果把中国的大门关起来看,的确是这样,康熙很有作为;但如果把康熙放到当时的世界范围内去看,则另当别论了。评价一位决定和影响国家命运的历史人物,不能撇开他所处时代...

孔子为什么是世界上古今中外,排名第一首尊的人?

孔子为什么是世界上古今中外,排名第一首尊的人?

可得到贤明的人时,政治就兴盛,得不到贤明的人时;政治就衰落。——孔子与印度文明的不统一和间断相比,中国文明的特点是统一和连续。中国的发展情况与印度在雅利安人或穆斯林或英国人到来之后所发生的情况不同,没有明显的突然停顿。当然,曾有许多游牧部族侵入中国,甚至还取某些王朝而代之;但是,不是中国人被迫接受入...

孔子是哪个朝代的人 世界十大名人之孔子介绍

孔子是哪个朝代的:孔子(前551-前479),中国春秋末期伟大的思想家和教育家,儒家学派的创始人。名丘,字仲尼,鲁国人。孔子生年一般按《史记·孔子世家》所记为鲁襄公二十二年,而生月生日《史记》未记,按《谷梁传》所记“十月庚子孔子生”。换算为当今之公历应为公元前551年9月8日生。孔子生在鲁国。鲁国为...

姜太公钓鱼被周文王重用:世界上最早的职位自荐

姜太公钓鱼被周文王重用:世界上最早的职位自荐

钱文忠教授在百家讲坛为我们解读《三字经》时,讲述了这样的一个故事:当历史进入商纣王时代的时候,一樵夫看见渭水之滨的磻溪有一老翁在垂钓,感到非常奇怪。其实,垂钓者比比皆是,不过就是一老者背一斗笠伸一钓竿,盯着水面,静等鱼儿上钩,这有什么奇怪?呵呵,这老翁还真与普通的钓者极为不同,他的钓钩离水面至少三尺...

埃及艳后究竟有多漂亮 为何众多君王都喜欢她?

克里奥佩特拉七世是埃及托勒密王朝最后一位女王。在历史书上,她被人描绘成一个才貌出众、聪颖机智、颇具手腕、心怀叵测的女人。她在公元前51年登上王位,根据父亲的遗愿与自己的兄弟托勒密十三世共同执政。在后人的记述里,这位埃及绝世佳人凭借其倾国倾城的姿色,不但暂时保全了一个王朝,而且使强大的罗马帝国的君王纷...

发表评论

访客

看不清,换一张

◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法和观点。