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氦氣是一種稀缺的戰(zhàn)略資源,尤其在我國,氦氣資源極其匱乏,幾乎全部依賴進口。但氦氣用途非常廣泛,是軍事偵察用飛艇及工業(yè)光纖、半導體、空調(diào)、焊接等制造領域的重要資源。2017年卡塔爾塌方事件又一次重創(chuàng)了全球氦氣的正常供給,讓很多氣體企業(yè)和用戶非常頭疼。國內(nèi)工業(yè)領域氦氣消耗量逐年大幅增長,但在工業(yè)領域沒有提純循環(huán)利用,消耗性使用后直接排入大氣,造成極大浪費的情況。所以,進行工業(yè)領域氦氣提純循環(huán)技術研究,再次成為行業(yè)關注的焦點問題。但依然存在內(nèi)部故障隱患的檢測比較困難等問題,尤其是局放信號的檢測。
把一圈導線纏繞在的超導材料上,再將其放置在液氦中,冷卻至4.2開爾文、甚至更低,便可達到超導體所需的特殊溫度條件,再向線圈中通入高強度電流。目前的穩(wěn)定磁場位于美國佛羅里達大學國家高強磁場實驗室,由一塊超導磁鐵產(chǎn)生,磁場強度足足高達地球磁場的150萬倍。若將剩余的氣體再用苛k性鉀溶液吸收,則會繼續(xù)減少1/11的體積。
科學家們會利用技術分析實驗室中發(fā)現(xiàn)的新材料的物理特性。有些材料后來被研發(fā)成了藥品,如能夠解決全球健康問題的新型;有些則被研發(fā)成了能夠回收利用的綠色建筑材料。能源領域也取得了不少進步,研發(fā)出了更小、更便攜、能量更高的電池,或可減少我們對碳燃料的依賴。但技術目前仍需要大量液氦,這點在短時間內(nèi)暫時無法改變。由于其優(yōu)良的性質(zhì),氦氣被廣泛應用于核工業(yè)以及航天工業(yè)等,在一些應用領域中具有不可取代的地位。
幸運的是,我們已經(jīng)知道了如何更好地保護剩下的氦儲備,并且在不斷發(fā)現(xiàn)新的氦氣池。我們明白了如何在氦逃逸到太空中之前予以回收利用,也開始研究能夠在更高溫度下運行的超導體。這些工作都費時費力、成本高昂,而且回收氦還需要大量化石能源提供的能量。與此同時,我們還要尋找更多的氦氣來源,并找到更好的回收途徑。其他如互感器、套管等也得到大量更換與應用,甚至電容器、避雷器和管道母線等設備亦在應用。我們可以從少買幾個氦氣球這樣的小事做起。下次放飛氦氣球之前,不妨三思而后行。
如果大量吸入氦氣,會造成體內(nèi)氧氣被氦取代,因而發(fā)生缺氧(呼吸反射是受體內(nèi)過量二氧化碳驅(qū)動,而對缺氧并不敏感),嚴重的甚至會。 另外,如果是由高壓氣瓶中直接吸入氦氣,那么其高流速就會嚴重地破壞肺部組織。大量而高壓的氦和氧會造成高壓狀High pressure nervous syndrome (HPNS),不過少量的氮就能夠處理這個問題。而空氣中百分之七十八都是氮氣,所以不用擔心。氦氣的純化技術根據(jù)工作壓力、冷源的使用等條件的不同主要分為高壓低溫冷凝、吸附法、膜分離法、變壓吸附法、低溫冷凝吸附法。據(jù)介紹,大量及長時間吸入氦氣可導致腦損傷甚至。在大部分薯條類包裝袋里也含有少量氦氣,不過不必擔心,沒有危害。
氦氣廣泛應用于軍事、科研、石化、制冷、醫(yī)學、半導體、管道檢漏、超導實驗、金屬制造、深海潛水、焊接、光電子產(chǎn)品生產(chǎn)等。
氦氣可用作高真空裝置、原子核反應堆 在火箭、宇宙飛船上用作輸送液氫、液氧等液體推進劑的加壓氣體。氦氣還用作原子反應堆的清洗劑,在海洋開發(fā)領域的呼吸用混合氣體中,氣體溫度計的填充氣等。