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來源: 發(fā)布時(shí)間:2023-03-26

天文學(xué)家也繼續(xù)研究著太陽元素。太陽上的氫“燃燒”變成了氦,以后的命運(yùn)又如何呢?他們發(fā)現(xiàn)宇宙間有一些比太陽更熾熱的恒星,中心溫度達(dá)到幾億度。在這些恒星的**,氫原子核已經(jīng)都變成了氦原子核,氦原子核又相互碰撞,正在生成著碳原子核和氧原子核,同時(shí)放出大量的能。這類恒星橡心臟一樣,一會(huì)兒膨脹,一會(huì)兒收縮,很有規(guī)律。為什么會(huì)這樣?這也是因?yàn)楹ぴ谄鹱饔?。天文學(xué)家還研究了銀河系內(nèi)氫的含量和氦的含量的比值。根據(jù)這個(gè)比值,有人估算了銀河系的年齡有一二百億年。氦的歷史并沒有完,人類認(rèn)識(shí)氦的歷史也沒有完,而我們這本講氦的故事的小冊(cè)子,卻不得不結(jié)束了。要問在發(fā)現(xiàn)氦和研究氦的歷史上誰的功勞比較大呢?是天文學(xué)家詹森和羅克耶嗎?是化學(xué)家拉姆賽和物理學(xué)家克魯克斯嗎?是發(fā)明分光鏡的本生與基爾霍夫嗎?當(dāng)然還要考慮把空氣、氫氣以及氦氣液化的漢普松、卡美林·奧涅斯等人的功勞。很難說。在人類認(rèn)識(shí)氦的歷史上,他們都有著自己的貢獻(xiàn)。氦**是一種元素,但是發(fā)現(xiàn)它和認(rèn)識(shí)它,是許多門科學(xué)——物理學(xué)、天文學(xué)、化學(xué)、地質(zhì)學(xué)等的共同勝利,決不是某一個(gè)人的力量能夠完成的。保護(hù)氣:利用氦氣不活潑的化學(xué)性質(zhì),氦氣常用于鎂、鋯、鋁、鈦等金屬焊接的保護(hù)氣。煙臺(tái)附近氦氣廠家

氦膜的存在使液氦能沿器壁向盡可能低的位置移動(dòng)。將空的燒杯部分地浸于HeⅡ中時(shí),燒杯外的液氦將沿?zé)獗谂郎媳?,并進(jìn)入杯內(nèi),直至杯內(nèi)和杯外液面持**之,將盛有液氦的燒杯提出液氦面時(shí),杯內(nèi)液氦將沿器壁不斷轉(zhuǎn)移到杯外并滴下。液氦的這種轉(zhuǎn)移的速率與液面高度差、路程長短和障壁高度無關(guān)。對(duì)HeⅡ性質(zhì)的理論研究首先由F.倫敦作出。4He原子是自旋為整數(shù)的玻色子,倫敦把HeⅡ看成是由玻色子組成的玻色氣體,遵守玻色統(tǒng)計(jì)規(guī)律,玻色統(tǒng)計(jì)允許不同粒子處于同一量子態(tài)中。倫敦證明了存在一個(gè)臨界溫度Tc,當(dāng)溫度低于Tc時(shí),一些粒子會(huì)同時(shí)處于零點(diǎn)振動(dòng)能狀態(tài)(即基態(tài)),稱為凝聚,溫度愈低,凝聚到零點(diǎn)振動(dòng)能狀態(tài)的粒子數(shù)就愈多,在零度時(shí),全部粒子都凝聚到零點(diǎn)振動(dòng)能狀態(tài),以上現(xiàn)象稱為玻色-愛因斯坦凝聚。L.蒂薩認(rèn)為HeⅡ的超流動(dòng)性起因于玻色-愛因斯坦凝聚。由于已凝聚到基態(tài)的HeⅡ原子具有比較低的零點(diǎn)振動(dòng)能,故有極大的平均自由程,能夠幾乎無阻礙地通過極細(xì)的毛細(xì)管。蒂薩首先提出二流體型,后來。二流體模型認(rèn)為HeⅡ由兩部分**的、可互相滲透的流體組成,一種是處于基態(tài)的凝聚部分,熵等于零,無粘滯性,是超流體;另一種是處于激發(fā)態(tài)(未凝聚)的正常流體。煙臺(tái)化工氦氣生產(chǎn)商低溫冷源:利用液氦的-268.9℃的低沸點(diǎn),液氦可以用于低溫冷卻。

美國生產(chǎn)的氦氣要占世界總產(chǎn)量的80%以上。中國雖然也有一定的天然氣資源,可是到目前為止,唯有四川內(nèi)江威遠(yuǎn)的氣田曾得到提氦利用,其中的氦含量只有,而且現(xiàn)在已經(jīng)枯竭。中國近年來對(duì)氦氣的需求量越來越大。受制于氦氣資源匱乏、提取氦氣的成本較高,中國在需求上一直依賴進(jìn)口。2007年,美國將氦氣核定為戰(zhàn)略物資而限制粗氦產(chǎn)量,導(dǎo)致全球液氦價(jià)格由原來60~80元/每升,上漲到目前200元/每升以上。昂貴的液氦價(jià)格,使研究工作難以開展。**預(yù)計(jì),未來氦氣進(jìn)口將更加受制于人,屆時(shí)可能會(huì)因?yàn)闊o液氦供應(yīng)而使中國現(xiàn)有的許多涉及氦氣和液氦的科研項(xiàng)目無法實(shí)施。三種途徑解除氦危機(jī)**直接的辦法就是節(jié)流?,F(xiàn)在醫(yī)院的核磁共振儀很多自身帶有密閉性很好、防止蒸發(fā)的液氦裝置,減少了液氦的需求量,先前的一些耗費(fèi)液氦量大的儀器已經(jīng)逐漸被淘汰。更多的科學(xué)家嘗試用其他的制冷方式來代替液氦制冷。比如用無液氦的制冷機(jī)來達(dá)到超導(dǎo)磁體的工作溫度。相對(duì)于液氦制冷,制冷機(jī)的氦需求量很低(用作制冷機(jī)的制冷氣體),制冷機(jī)主要通過冷橋與磁體相連,采用的是熱傳導(dǎo)的制冷方式,而液氦主要是將磁體浸泡其中,對(duì)流制冷起很大作用。然而這種方法目前還沒有真正用于醫(yī)用核磁共振儀。

在零度附近需加34個(gè)大氣壓才能固化。1972年,,分別稱為3He-A和3He-B,它們均為超流態(tài)。液態(tài)3He和4He在,在該溫度以下則分離成兩相,按3He所占比例的多少分別稱為濃相(含3He較多)和稀相(含3He較少),濃相浮于稀相之上(因3He比4He輕)。3He原子從濃相通過界面進(jìn)入稀相時(shí)要吸熱,這就是稀釋致冷機(jī)的工作原理(見**溫技術(shù))。3He原子的電子總自旋為零,核自旋為1/2,故與電子一樣屬費(fèi)米子,遵守費(fèi)米-狄拉克統(tǒng)計(jì),液態(tài)3He稱為費(fèi)米液體,正常態(tài)的液態(tài)3He的性質(zhì)可用朗道的費(fèi)米液體理論描述。液氦化學(xué)性質(zhì)編輯氦的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,幾乎不與其他任何元素化合。理論上的確有一些氦的化合物在極低溫極高壓狀態(tài)下可以存在。在光譜中可以觀測(cè)到HeH+(已知**強(qiáng)的酸),而HeH的激發(fā)態(tài)可以作為準(zhǔn)分子存在。詳見稀有氣體化合物詞條。液氦用途編輯氦是**不活潑的元素,而且極難液化。氦的應(yīng)用主要是作為保護(hù)氦氣曾被用來當(dāng)做熱氣球和飛艇的驅(qū)動(dòng)力氣體、氣冷式核反應(yīng)堆的工作流體和**溫冷凍劑等等。氦氣在衛(wèi)星飛船發(fā)射、導(dǎo)彈武器工業(yè)、低溫超導(dǎo)研究、半導(dǎo)體生產(chǎn)等方面具有重要用途。液氦氣球和飛艇氦氣曾被用來當(dāng)做熱氣球和飛艇的驅(qū)動(dòng)力,氦氣的密度要比空氣小得多。氦氣,英文名為Helium,符號(hào)為He,無色無味,不可燃?xì)怏w。

然后利用活性炭進(jìn)行吸附提純,得到純氦。合成氨法:在合成氨中,從尾氣經(jīng)分離提純可得氦??諝夥逐s法:從液態(tài)空氣中用分餾法從氖氦混合氣中提出。鈾礦石法:將含氦的鈾礦石經(jīng)過焙燒,分離出氣體,再經(jīng)過化學(xué)方法,除去水蒸氣、氫氣和二氧化碳等雜質(zhì)提純出氦。[5]氦作用用途編輯氦氖激光儀由于氦很輕,而且不易燃,因此它可用于填充飛艇、氣球、溫度計(jì)、電子管、潛水服等。也可用于原子反應(yīng)堆和加速器、激光器、火箭、冶煉和焊接時(shí)的保護(hù)氣體,還可用來填充燈泡和霓虹燈管,也用來制造泡沫塑料。用途由于氦在血液中的溶解度很低,因此可以加到氧氣中防止減壓病,作為潛水員的呼吸用氣體,或用于氣喘和窒息。液體氦的溫度(℃)接近零度(-273℃),因此它在超導(dǎo)研究中用作超流體,制造超導(dǎo)材料。液態(tài)氦還常用做冷卻劑和制冷劑。在醫(yī)學(xué)中,用于氬氦刀以。它還可以用作人造大氣層和鐳射媒體的組成部分。[5]氦危險(xiǎn)性編輯氦引起窒息如果大量吸入氦氣,會(huì)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(dòng),而對(duì)缺氧并不敏感),嚴(yán)重的甚至?xí)劳?。另外,如果是由高壓氣瓶中直接吸入氦氣,那么其高流速就?huì)嚴(yán)重地破壞肺部組織。含氦天然氣迄今仍是工業(yè)化生產(chǎn)氦氣的 來源。濟(jì)寧加工氦氣廠家

由于液氦溫度低,用液氦冷卻某些金屬或金屬化合物。煙臺(tái)附近氦氣廠家

4、保護(hù)氣:利用氦氣不活潑的化學(xué)性質(zhì),氦氣常用于鎂、鋯、鋁、鈦等金屬焊接的保護(hù)氣。[1]6、其他方面:氦氣可用作高真空裝置、原子核反應(yīng)堆[5]在火箭、宇宙飛船上用作輸送液氫、液氧等液體推進(jìn)劑的加壓氣體。氦氣還用作原子反應(yīng)堆的清洗劑,在海洋開發(fā)領(lǐng)域的呼吸用混合氣體中,氣體溫度計(jì)的填充氣等。1、冷凝法:天然氣提氦在工業(yè)上采用冷凝法該法工藝包括天然氣的預(yù)處理凈化、粗氦制取及氦的精制等工序,制得99.99%的純氦氣。[6]2、空分法:一般采用分凝法從空氣裝置中提取粗氦、氖混合氣,由粗氦、氖混合氣制純氦、氖混合氣經(jīng)分離及純化,制得99.99%的純氦氣。[6]3、氫液化法:工業(yè)上采用氫液化法從合成氨尾氣中提氦。該法工藝是低溫吸附氮、精餾得到粗氦加氧催化除氫及氦的純化,制得99.99%的純氦氣。[6]4、高純氦法:將99.99%的純氦進(jìn)一步用活性炭吸附純化制得99.9999%的高純氦氣。煙臺(tái)附近氦氣廠家

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