氢和氦分别排在元素周期表的第一和第二位,它们也是整个宇宙中总量排在第一和第二位的元素,在太阳系中也不例外。
如今氦气越来越难得到,最主要的原因就是氦气太惰性了。氢元素可以和很多元素发生反应,例如和氧元素结合成水,并以海洋的形式保留在地球上。相比之下,氦元素几乎不能和其它任何元素以化学方式结合,它的密度很小,会飘浮在大气层上方,并从地球逃逸进入太空。
地球上存在的氦深埋在我们星球的地表之下,氦的形成过程比我们想象的要更漫长,可能需要数万年,甚至数百万年。
除了氦元素自身的特点,氦气难获得的另一个原因是开采和储存困难,埋藏在地下的氦气非常少见,我们现在可以开采的氦气基本都来自于一些不稳定元素的核反应,要想开采氦气,可比开采石油难得多,并且需要经过一系列的提纯操作,是利用氦气极低的熔沸点,将气体混合物降温,待其它气体凝结以后,剩下的气体便是氦气,但是有谁知道,氦气的储存和回收有多困难,一旦氦气被使用后,几乎是用一点就少一点。
如果氦气只是开采和储存困难,并不会像现在这样受到科学家的关注,这是因为液氦是已知物质中沸点最低的物质,由于化学性质特别稳定,被应用于各个领域,包括维持核磁共振仪运转,核磁共振仪需要很强的磁场才能工作,现在成熟的核磁共振技术是借助超导原理实现强磁场,而超导体只能在极低的温度下工作,所以只能依靠液氦来维持。
除此之外,氦气还用于芯片加工等,对精度要求极高的场合,用在潜水、安全气囊等领域。同时,还能帮助科学家研究粒子,从而更好地了解宇宙。
短短几十年里,我们正在耗尽地球数十亿年积累下来的氦气资源,那么,如果地球上的氦气耗尽了怎么办?我们需要找到更多的氦源,或者找到合适的替代品。于是,人类开始瞄准太空,希望可以在足够大的行星上找到资源,包括在木星和土星等气态巨行星上,虽然有大量的氦被重力困在这些行星中,但是我们能够开采并取回地球使用吗?或者需要建立太空氦气站为我们地球进行氦气补给吗?让我们拭目以待!
如今氦气越来越难得到,最主要的原因就是氦气太惰性了。氢元素可以和很多元素发生反应,例如和氧元素结合成水,并以海洋的形式保留在地球上。相比之下,氦元素几乎不能和其它任何元素以化学方式结合,它的密度很小,会飘浮在大气层上方,并从地球逃逸进入太空。
地球上存在的氦深埋在我们星球的地表之下,氦的形成过程比我们想象的要更漫长,可能需要数万年,甚至数百万年。
除了氦元素自身的特点,氦气难获得的另一个原因是开采和储存困难,埋藏在地下的氦气非常少见,我们现在可以开采的氦气基本都来自于一些不稳定元素的核反应,要想开采氦气,可比开采石油难得多,并且需要经过一系列的提纯操作,是利用氦气极低的熔沸点,将气体混合物降温,待其它气体凝结以后,剩下的气体便是氦气,但是有谁知道,氦气的储存和回收有多困难,一旦氦气被使用后,几乎是用一点就少一点。
如果氦气只是开采和储存困难,并不会像现在这样受到科学家的关注,这是因为液氦是已知物质中沸点最低的物质,由于化学性质特别稳定,被应用于各个领域,包括维持核磁共振仪运转,核磁共振仪需要很强的磁场才能工作,现在成熟的核磁共振技术是借助超导原理实现强磁场,而超导体只能在极低的温度下工作,所以只能依靠液氦来维持。
除此之外,氦气还用于芯片加工等,对精度要求极高的场合,用在潜水、安全气囊等领域。同时,还能帮助科学家研究粒子,从而更好地了解宇宙。
短短几十年里,我们正在耗尽地球数十亿年积累下来的氦气资源,那么,如果地球上的氦气耗尽了怎么办?我们需要找到更多的氦源,或者找到合适的替代品。于是,人类开始瞄准太空,希望可以在足够大的行星上找到资源,包括在木星和土星等气态巨行星上,虽然有大量的氦被重力困在这些行星中,但是我们能够开采并取回地球使用吗?或者需要建立太空氦气站为我们地球进行氦气补给吗?让我们拭目以待!