为什么要禁止氦气球?百万个氦气球带来的灾难,那只是冰山一角?( 二 )


【为什么要禁止氦气球?百万个氦气球带来的灾难,那只是冰山一角?】

为什么要禁止氦气球?百万个氦气球带来的灾难,那只是冰山一角?

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氦躲在哪里呢?
就在放射性元素释放的α(阿尔法)射线中 , 好比铀就会因为α衰变不竭释放出α粒子 , 这种粒子就是两个质子和两个中子构成的氦四原子核 , 释放的α粒子捕捉电子就当作了氦原子 , 这些放射性元素很重 , 是以在地球降生的熔融状况下 , 大都下沉到了地幔和地核 , 地球熔融态的内核热量大部门都来自于放射性发生的能量释放 。
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但这个α衰变发生氦的速度很慢 , 大约一千克铀矿物衰变一年 , 才能获得大约0.1立方毫米的氦 , 这个小气泡只有0.00000002克 , 一吨铀每年也只能发生0.00002克的氦气 , 当然钍和氡的衰变也会发生氦 , 只如果α衰变就能发生氦!
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这些氦气在地下堆集 , 经由过程岩浆的包覆来到地面 , 所以可以在火当作岩中可以分手出氦 , 但含量很低 , 大规模的开采仍然需要自然的氦气富集 , 全球氦资本最丰硕的是美国 , 1903年 , 在堪萨斯州的德克斯特镇区在石油钻探过程中发现了一个不会燃烧的自然气间歇泉 。
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地质学家地质学家伊拉斯谟斯·哈沃斯颠末化学家汉密尔顿·卡迪和戴夫·麦可法兰德的协助 , 阐发出了这种气体有72%氮、15%甲烷、1%氢、12%的不明气体构成 , 进一步阐发发现 , 还有1.84%的氦!这一发现让美国当作了宿世界上的氦气本家儿要供给商!
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美国在堪萨斯和德克萨斯的氦气资本分布
氦气在一战和二战期间就当作了稀缺资本 , 因为氦气可觉得飞艇供给平安不会燃烧爆炸的气体 , 但跟着科学手艺的前进 , 氦气的用途直接上升到了计谋级别!
氦气到底有什么用处?
氦气的用途其实有些普遍 , 不外最常见的用途不外是用来充平安气球!但这种贵重的气体不克不及用在这种无聊的用途上 , 它有更主要的价值!好比核磁共振的超导磁铁 , 必需用液氦来冷却!核磁共振操纵壮大的磁场 , 让组织中的水分子沿着磁场的磁力线偏向一致 , 然后磁场俄然消逝 , 水分子摆列恢复紊乱 , 频频多次施加磁场又俄然消逝 , 核磁共振机取得数据并运算当作像!
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这过程中强磁场的成立很是关头 , 一般核磁共振的强磁要求T级别 , 是以磁场的线圈必需工作在超导状况才能达到如斯强磁场 , 一般的铌钛合金超导要求4.2K(-268.8℃) , 只有液氦能知足要求!所以将来如果没了氦 , 这事就难办了!当然实现高温超导就可以了哈!
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今朝发现的超导材料与对应的温度
科学用途
其实从核磁共振的低温超导出发 , 良多科研需要低暖和超导情况的都少不了氦 , 好比27千米长的欧洲强子对撞机就用了10,800吨液氮来将加快用的超导电磁铁冷却到零下193.2摄氏度 , 然后再用大约60吨液氦将它们冷却到-271.3℃ , 这60吨液氦大约是全球氦产量的1%!
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