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氦气在许多领域都有着重要的作用

2023-04-28 17:01:47
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氦气在许多领域都有着重要的作用


      氦气是一种较少的战略资源。目前,天然气是氦的主要商业来源。中国是一个贫氦,严重依赖进口。随着我国国防建设、科技和经济的发展,工业生产、科研等领域对氦的需求量和年进口量不断增加。日益增长的氦气需求与有限的氦气资源之间的强烈矛盾已将焦点转移到直接抽空的富氦废气上。低浓度氦气的回收提纯和提高氦气的回收利用效率成为解决这一矛盾的有效途径。一方面,氦回收利用可以有效减少我国外汇支出,降低生产和科研成本,解决工业企业因氦资源不足而无法扩大生产的问题。另一方面,对于节约和保护不可再生氦资源具有重要的战略意义。
    氦气广泛应用于军事、科研、石油化工、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,其低沸点为-268.9℃,可用于低温冷却。低温冷却技术广泛应用于超导技术等领域。超导材料需要在低温(约100k)下表现出超导性。在大多数情况下,只有液氦能达到如此低的温度。超导技术广泛应用于交通运输行业的磁悬浮列车和医学领域的核磁共振成像设备。
    当某些金属被加热或熔化时,必须用惰性气体保护它们,以防止它们与大气中的氧和氮发生反应。金属焊接中消耗了大量的氦。在惰性气体保护钨极氩弧焊(TIG)中,熔化的钨极、铁水填充物和焊接区域应使用连续的氦气或氦气-氩气混合物进行保护。保护焊用混合气体可以用氦气和氩气按不同比例配制。根据焊接工艺、焊丝和待焊母材的不同,混合物的成分可以不同。通常,氦-氩混合物中的氦含量为15%-70%。
    氦气在许多地方都有使用,但现在供不应求。在地球上,氦,官方称为氦-4,是由放射性衰变转化而来的。当一个放射性元素,如轴心或土壤,随着时间的推移衰变,它会时不时地失去两个原子核和两个中子。这些粒子被称为α衰变。如果阿尔法随两个电子衰变,我们有氦-4,这种情况经常发生,但我们没有被氧包围,因为氦比我们的大气层轻,它从太空一直飘到太阳。如果你认为氦-4已经很稀少,看看它的同位素氦-3。它可以作为未来核聚变电站的革命性燃料,但在我们这个星球上,这种氦占氦总量的不到1%,所以我们只能在月球上开采。

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