全球面临“氦气荒”受影响的不只是气球

氦气短缺，人们要面对的不仅仅是新年庆典、生日派对里短缺几个气球那么大略，作为开采天然气时产生的副产品，氦气被广泛运用于深海潜水、低温技能、火箭燃料，以及光纤与半导体等高科技领域。
没有氦气，丈量气候的探空气球、宇宙飞船都可能无法升空，更主要的是，与人们生活息息相关的安全气囊、核磁共振都少不了这种气体。

属于密度很小的罕有气体 无法人工制备只能从含氦天然气中提取

氦气，英文名为Helium，化学元素符号为He，是种无色无味、不可燃的气体。
充满氦气的气球之以是能飘在空中，是由于氦气是除了氢气以外密度最小的气体，其密度远小于空气，空气的密度为1.29千克/立方米，而氦气的密度为0.1786千克/立方米。
此外，氦气也是一种惰性气体，其化学性子不活泼，常日状态下不与其他元素或化合物结合，险些没有固态或者液态化合物形态，以是氦一样平常都因此单质气体存在，直到1908年7月10日，荷兰物理学家昂尼斯才首次液化了氦气。

“目前，氦气是国防军工和高科技家当发展不可或缺的罕有计策性物资之一。
”南开大学化学学院教授汤平平先容说，氦气之以是稀缺，一方面是由于其用场非常广泛，另一方面是由于氦气无法通过人工制备得到，氦气在空气中的含量非常低，只有约0.000524%，从空气中提取氦气，本钱可能比等体积的黄金还要贵，不具备工业提取代价。

汤平平表示，我国氦气资源相称贫乏，矿物中氦气的含量很低，且提取难度大，本钱高。
目前工业提取的氦气，紧张以含有氦的天然气作为质料，反复进行液化分馏，然后利用活性炭进行吸附提纯，终极得到纯氦。
此外空分法和氢液化法也是常用的提取纯氦气的方法，这两种提取方法都能得到99.99%的纯氦气。
目前，氦气紧张通过高压钢瓶来实现存储和运输。

具有不活泼、低沸点等特性广泛运用于医疗、航空、电子制造领域“由于具有低密度、化学性子不活泼、液氦零下268.9摄氏度的低沸点等物理性子，氦气被广泛运用于军工、石化、制冷、医疗、半导体、管道检漏、超导实验、金属制造、深海潜水、高精度焊接、光电子产品生产等领域。
”汤平平说。

在医疗领域，作为磁共振和核磁共振超导磁体

的空想冷冻气体，氦气可实现零下232摄氏度的深冷温度，可有效获取内脏器官和组织的高分辨率图像；氦氖激光中的气体介质由氖气和高纯氦气组成，可以用来进行外科手术治疗弱视，也能用来活化血管进行保健。

由于化学性子不活泼，氦气还常被作为保护气利用。
氦气在电弧温度条件下的惰性使其成为铝、不锈钢、铜和镁合金等高导热性材料焊接的空想气体，还可用作热处理过程中的淬火气体以及熔炉气体，提升零件耐性和质量。

在航空航天领域，氦气被广泛运用于从飞机制造到翱翔的全体过程；宇宙飞船太空翱翔作业中，利用氦气净化氢气系统，地面和翱翔流体系统将其用作增压剂。
除此之外，氦气还用作气候和其他不雅观测气球的升力源。

在汽车及运输设备领域，氦气运用于散热器、换热器、空调组件、燃料箱和变矩器等主要汽车部件的测试，以确保其符合质量规范。
此外，氦气还可与氩气合营利用，越来越多地被用于安全气囊的充气操作。

在电子制造领域，氦气在半导体、液晶面板和光纤线制造中起着重要浸染，可实现零部件的快速冷却，从而提高生产率，还能掌握热通报速率，以改进生产效率并减少毛病。

氦气短缺影响科研活动 替代物难找且回收再利用也成问题

在科研领域，氦气更是不可或缺。
“氦气在科研中的一大用场在于制造低温环境，液氦的低沸点，可用于超低温冷却。
没有了氦气，低温物理可能会成为人类研究的禁区。
”汤平平说，超低温冷却技能在超导技能等研究领域有较广泛的运用，超导材料须要在低温（100开尔文旁边）中才能表现出超导特性，大多数情形下只有液氦能比较简便地实现这样的极低温，因此科研中常用的核磁共振剖析仪的超导磁体须要利用液氦降温。

除此之外，还有很多领域的科学研究离不开对氦气的利用。
比如气相色谱必须有得当的气体作为载气才能正常事情，氦气具有渗透性好、不可燃的特点，可以作为载气运用于真空检漏；利用氦气化学性子不活泼的特性，科学家将其作为洗濯气体运用于原子核反应堆的冷却、热交流，以及浓缩铀扩散元件在修理后的洗濯，如果没有氦气的帮忙会影响反应堆的正常事情。

汤平平表示，与氦气比较，其他替代物每每只具有个中某一条性子，因此无法作为氦气的空想替代物利用，氦气的短缺肯定会对科研造成一定的影响。
比如在超导领域，还没有更好的物质来代替液氦所能达到的低温效果。

那么既然氦气如此短缺，能不能对它进行回收和再利用呢？

“氦气是可以进行回收和再利用的。
通过将利用过的氦气重新网络起来，对其进行净化处理，将杂质脱除，根据杂质的种类及其性子，采取适当的纯化方法，使回收的氦气，规复初始的纯净。
”但汤平平同时指出，“目前氦气的回收和再利用也存在一些问题。
”比如氦气由于自身密度小，地球引力场拉不住它，一旦泄露到空气中，很快便会从大气层逃逸，飘散到外太空，很难回收。

他表示，在保护有限氦气资源的同时，研究开拓前辈的天然气提氦技能，对付提高氦气生产的经济性，保障国家用氦安全和促进我国天然气提氦工业的发展具有主要意义。
（陈 曦）