• 首页>
  • 科学探索>
  • 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?

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?

2025-02-19 05:56:25阅读量:17 字体:

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。

宇宙中第二常见的元素,却是地球上的稀缺物,氦气千金难求?

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,氦气最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。

推荐阅读

  • 哪4种面相的女人美丽温柔(天庭饱满光洁)

    哪4种面相的女人美丽温柔(天庭饱满光洁)

    天庭饱满光洁、眼大有神、牙齿整齐、天仓开阔。这些面相特征的女人往往拥有着美丽温柔的内在品质和幸福美满的命运。她们以自信、善良和温柔的性格赢得他人的喜爱和尊重,建立起美满幸福的家庭,同时也能够在事业和财...

    阅读: 986

  • 远古鲨鱼是如何进化的(从牙齿的形状尺寸开始)

    远古鲨鱼是如何进化的(从牙齿的形状尺寸开始)

    在古老的泥盆纪海洋深处,多样而独特的生物群落中,鲨鱼以其特有的形态和生存策略脱颖而出。这个时期,大约3.7亿年前,鲨鱼的存在不仅是对海洋生态多样性的一种补充,更是对生物进化奥秘的一种佐证。从鲨鱼牙齿的...

    阅读: 2578

  • 远古时期人类的祖先是如何生活的(群居)

    远古时期人类的祖先是如何生活的(群居)

    在远古时期,人类的祖先如何生活一直是科学研究的重要主题。通过对史前遗址的考古挖掘和研究,科学家们逐渐揭开了祖先生活方式的神秘面纱。远古时代的人类社会已经显示出了复杂多样的生活方式,从简单的工具使用到社...

    阅读: 2581

  • 某些动物是否也有着类似人类的情感(是的)

    某些动物是否也有着类似人类的情感(是的)

    在探索自然界的奥秘时,人类始终对一个问题充满好奇,我们的动物伙伴是否也能像我们一样体验情感?随着科学研究的深入,我们已经开始揭开这一谜题。动物界中的情感表现,从欢乐到悲伤,从爱恋到愤怒,不仅丰富多彩,...

    阅读: 1028

  • 所有的蝙蝠都会吸血吗(并不是)

    所有的蝙蝠都会吸血吗(并不是)

    在流行文化中,蝙蝠经常被描绘为吸血的恐怖生物,这种形象在很大程度上受到了吸血蝙蝠与吸血鬼传说的影响。然而,随着科学的进步和对自然界的深入研究,我们逐渐了解到蝙蝠的真实面目远比想象中的丰富和复杂。实际上...

    阅读: 2632

  • 为什么蜥脚类恐龙会生长得如此之大(复杂的生物学机制)

    为什么蜥脚类恐龙会生长得如此之大(复杂的生物学机制)

    蜥脚类恐龙,这些古代巨兽之所以能够达到令人难以置信的体型,其背后是一系列复杂的生物学机制和演化策略的结合。科学家们长期对这个问题进行研究后,提出了多方面的解释,其中包括独特的生物特性、生态位的占据、以...

    阅读: 893

  • 波音安全问题吹哨人突然死亡 疑问仍旧存在

    波音安全问题吹哨人突然死亡 疑问仍旧存在

    当地时间3月9日,揭露波音公司安全漏洞的吹哨人”约翰·巴尼特被发现死亡,他曾在波音公司工作了32年,原本要在波音官司里继续提供证词的他被发现死在车里,警方正在调查真相。外媒称...

    阅读: 2226

  • 汽车在隧道内突然开车门疑恶意别车 涉事人员已被传唤

    汽车在隧道内突然开车门疑恶意别车 涉事人员已被传唤

    3月10日,陕西西安发生一起在隧道里恶意别车的事件,现场的视频看起来触目惊心,引起网友强烈谴责,交警称涉事人员已经被传唤到队,此事正在调查中。该事件发生在西安市科技八路的隧道内,一辆黑色的SUV突然加...

    阅读: 1088

  • 男人遇到哪些三大生肖女一生享福(鼠)

    男人遇到哪些三大生肖女一生享福(鼠)

    生肖鼠、生肖猪、生肖羊。在十二生肖中,这些生肖的女性拥有着独特的魅力和品质,能够给男人带来无限的福气和幸福。这些女性不仅外表迷人,还具备着内在的智慧和善良。1、生肖鼠生肖鼠的女性拥有着敏锐的洞察力和灵...

    阅读: 1467

  • 山姆进口鳕鱼发现寄生虫 回应野生捕捞属正常现象

    山姆进口鳕鱼发现寄生虫 回应野生捕捞属正常现象

    近日,关于山姆进口鳕鱼被发现存在寄生虫的消息引起讨论和关注,山姆会员店给出的回应是野生捞捕的鳕鱼存在寄生虫属于正常现象”。这样的回应引起了大家的质疑,难道出售的商品没有统一的安全和卫生标准...

    阅读: 2678

热门文章