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為什么武漢氦成為戰(zhàn)略資源?
創(chuàng)建時(shí)間:2024-01-26  ?瀏覽量:0

氦氣主圖


說到氦,你可能不是新來的。在生活中,它經(jīng)常被用來制造氦氣球。如果你認(rèn)為氦氣是一種廉價(jià)的普通氣體,那你就錯了。事實(shí)上,全球氦資源目前已經(jīng)枯竭。由于其工業(yè)價(jià)值高,在地球上很低,甚至被稱為氣態(tài)金。碳是元素周期表中的第二個(gè)元素。它的分子量很低,氣體密度比空氣低得多。因此,在日常生活中,它被用來制造氦氣球。但現(xiàn)在,即使是氦氣球的生產(chǎn)也很困難,因?yàn)楹さ娜狈ΑJ聦?shí)上,用氦制造氦氣球是一種巨大的浪費(fèi)。


氦實(shí)際上在工業(yè)中起著極其重要的作用。由于其比熱和導(dǎo)熱系數(shù)高,可作為良好的冷卻介質(zhì)。同時(shí),氦是所有元素中沸點(diǎn)最低的元素,在大氣壓下即-268.85°C,只有4.3 K,非常接近絕對零。它在低溫超導(dǎo)電性領(lǐng)域起著非常重要的作用。氦氣是一種惰性氣體,用于航空航天領(lǐng)域的液氫運(yùn)載火箭。管道的安全更換和加壓無法承受此類操作。我國長征系列運(yùn)載火箭采用冷氦增壓技術(shù)。因此,氦是國防、軍工和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展不可缺少的稀有戰(zhàn)略物資。


雖然氦是稀有的,但實(shí)際上它在宇宙中極其豐富,僅次于氫,氫占宇宙的23%。然而,地球上的氦含量很低,空氣中的氦只占空氣的百萬分之五,沒有工業(yè)開采價(jià)值。從富含氦的天然氣中提取氦是獲得氦的唯一途徑。地球上使用的氦主要是由礦物中的一種嵌入的放射性元素α衰變產(chǎn)生的,主要存在于209質(zhì)量以上的重原子核中。例如鈾238、鐳226等,我們通常都知道。


不同元素的衰變速率不同。就鈾238而言,其半衰期可達(dá)44億年,而地球目前的壽命約為46億年。這就是為什么氦仍然可以在地球上不斷地被挖掘出來。這些放射性礦物產(chǎn)生的氦將進(jìn)入我們開采的地下氣體中。然而,地球本身并不富含放射性元素,因此氦的生產(chǎn)自然受到限制。同時(shí),來自地球的氦仍然逃逸到太空中。由于氦的密度很低,大氣中的氦會漂浮在大氣表面。氣體分子的運(yùn)動速度服從麥克斯韋分布。當(dāng)這些分子以高于宇宙第二速度的速度移動時(shí),它們可能會逃離地球。


當(dāng)氦逸出時(shí),它在地球上會減少。面對氦的日益減少,氦已成為一種非常重要的戰(zhàn)略資源。中國嚴(yán)重依賴進(jìn)口氦氣。20世紀(jì)70年代,西方國家將氦列為禁止中國使用的材料之一,美國在對中國的出口合同中規(guī)定氦必須用于非軍事領(lǐng)域。目前,美國是世界上最大的氦氣生產(chǎn)商和供應(yīng)商。隨著電子技術(shù)的發(fā)展,對氦的需求也將增加。面對氦資源的枯竭,未來人類可能能夠從富含氦的氣體恒星中提取氦。畢竟,宇宙中的氦占宇宙質(zhì)量的23%。

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