氦气：气体界的“稀土” _生活知道

《氦气：气体界的“稀土”》
尽管很少有人能够完整地背诵元素周期表，但其中的前五名——氢（H）、氦（He）、锂（Li）、铍（Be）和硼（B）却常常被人们所熟知。在这五种元素中，氦以其独特的性质而脱颖而出。它不仅是除氢之外最轻的气体，而且在宇宙中的含量也仅次于氢，约占全宇宙元素质量的20%，超过了其他所有原子的总和。然而，令人惊讶的是，中国约95%的氦气供应严重依赖进口，且主要受美国的影响。因此，可以说中国的氦气供应在一定程度上受到了美国的制约。
【氦气：气体界的“稀土”】那么，氦气究竟有哪些用途呢？氦气被誉为气体界的“稀土” ，它的应用范围非常广泛。在日常生活中，我们常见的气球之所以能够飘起来，就是因为里面填充了氦气。尽管氦气作为惰性气体的安全性非常高，但由于其价格昂贵，许多商家为了降低成本，转而使用氢气来填充气球。然而，氢气易燃易爆炸，因此在购买氢气球时，家长们需要特别注意安全。
除了用于制作气球外，氦气还有许多其他的用途。例如，氦气是沸点最低的气体，其沸点为零下268.93℃，接近宇宙绝对零度-273.15℃ 。这使得液氦成为一种非常优秀的制冷剂，广泛应用于超导体行业。此外，在航天领域，氦气因其良好的惰性而被用于冷却焊接处、防止氧化反应以及作为航天器的液态系统气密剂。同时，氦气还可以与氧气混合，用于潜水员的氧气瓶中，以减少氧气罐内部的压强，确保潜水员的安全。
由此可见，氦气对于一个国家的航空航天、工业等领域的发展具有非常重要的意义。然而，由于氦气在地球上的储量有限且难以再生，使得氦气成为了一种稀缺资源。幸运的是，美国在1903年在堪萨斯州的一座大型油气田中发现了大量的氦气。随后，美国开始研究氦气的提炼和正确使用方法，并鼓励私企开采氦气。如今，美国已经成为全球最大的氦气生产国之一，其产量占全球总产量的44% 。
相比之下，中国的氦气储量仅占世界总量的2%左右，且95%的氦气需要依赖进口。尽管中国从美国进口的氦气比例仅为26%，低于卡塔尔的61% ，但卡塔尔并不具备独立的氦气提炼技术。因此，一旦美国限制出口提炼技术，全球氦气市场将受到严重影响。
面对这一困境，中国科学家们不断努力寻求突破。近年来，中国科学家们在天然气废料中发现了提取氦气的方法，并在宁夏盐池县建立了第一座大型氦气厂。虽然该厂的年产量仅为20吨，远远无法满足国内每年4300多吨的需求量，但这标志着中国在氦气自主生产方面迈出了重要的一步。此外，中国科学家还成功掌握了煤层气提氦工艺技术，将煤层中提取的氦气纯度从0.1%提高至99.999%以上。这些成果表明，中国在降低氦气对外依赖度方面取得了显著进展。
展望未来，随着科技的不断进步和创新能力的提升，我们有理由相信中国将在氦气的自主生产和应用方面取得更大的突破。届时，我们将不再受制于他国对于氦气资源的控制，真正实现“氦气自由” 。