氦氣是一種稀有氣體,為無色無味,不可燃氣體,空氣中的含量約為百萬分之5.2。化學性質(zhì)完全不活潑,通常狀態(tài)下不與其它元素或化合物結合。
氦氣在醫(yī)學領域中應用廣泛,它也被用作惰性氣體保護敏感電子元件,此外在航天領域的應用也比較普遍但是,作為一種單質(zhì)氣體,氦氣很難用廉價方式人工合成。彼得·沃澤斯說,不應該繼續(xù)把氦氣浪費在氣球這樣的非必需品上,因為這是極其寶貴的資源!
氦氣及液氦的利用
氦氣是最主要的工業(yè)氣體品種之一,應用領域廣泛。在半導體工業(yè)中,高純氦氣用作生長鍺和硅晶體的保護氣。某些混合氣的底氣、清洗、屏蔽和加壓系統(tǒng)的惰性氣體;氣相色譜載氣;在生產(chǎn)象鈦和鋯那樣的活性金屬時用作保護氣;電弧焊接的保護氣;在原子能反應堆中作為氣體的冷卻介質(zhì);充氦飛船,美國海軍司令部和空軍司令部正在研究用裝有預警系統(tǒng)的飛船來探測低空飛行的導彈;美國毒品管理局在美國南部邊境地區(qū)設置了6只系留雷達的小型飛艇,用于探查毒品走私的情況;美國邊防巡邏站計劃利用小型飛艇來探查非法入境的外國人;美國航空和航天局正在利用充氦氣球來采集南極洲上空的空氣樣品,以研究臭氧層遭到破壞的各種原因;充填于在寒冷氣候中使用的熒光燈管;充填中子和氣體溫度計;設備、管路等的氦質(zhì)譜檢漏;與氧氣混合用于醫(yī)療;在航天技術上,液氫加注系統(tǒng)的真空管路、貯槽、槽車以及火箭貯箱中的空氣必須首先用高純氮氣置換,合格后用高純氦氣置換,分析合格后用高純氦密封;還可用作衛(wèi)星和火箭的擠壓氣源及姿態(tài)控制發(fā)動機用氣源。
液氦主要用于超導技術和磁共振成像(MRI)。超導粒子加速器要用液氦來冷卻超導磁體。美國阿貢(Argonne)國家實驗室正在研究用于軍事和商業(yè)目的的磁流體推進系統(tǒng),這種動力推進系統(tǒng)不使用運動部件。MRI在醫(yī)療上的應用價值很高,日本于1995年安裝了278套超導MRI,過去單機液氦年用量約400L。超導磁體電儲存系統(tǒng)能儲存平時過多的電力,需要時可以為高峰用電提供電力。液氦在低溫技術,同步加速器和回轉(zhuǎn)加速器的研究與開發(fā)中應用前景廣闊。
氦氣是一種不可再生資源,而且還是至關重要的醫(yī)學資源。這位名叫彼得·沃澤斯的劍橋大學化學家、皇家化學學會會員強調(diào),如果氦氣繼續(xù)浪費在節(jié)日和聚會的氣球里面,在30到50年之后會帶來“嚴重問題”,因為氦氣沒有廉價合成渠道,而一旦進入大氣層就回不來了。