宇宙中第二常见的元素，却是地球上的稀缺物，氦气千金难求？

发布者：资三四郎 2023-7-29 16:30

氦气气球是人们在生活中常见的一个东西，它带来了很多乐趣，但是随着氦气在地球上越来越稀少，恐怕氦气气球将最终消失于人们的视线当中。对氦气气球的禁止，不仅是出于安全考量，更是出于成本考量。

宇宙中常见的元素

实际上氦不是多么稀少的物质，但是这个说法要看参照物是什么，如果参照物是地球，那么确实，氦在地球上的确是相对稀有的一种化学元素。而且氦气的作用很广泛，无论是太空探索还是量子计算，它都在发挥着作用。

但是如果参照物是宇宙，那么氦的稀有性就没有那么强了，在宇宙的尺度来看，氦是很常见的元素。氦被发现就是在宇宙中，法国天文学家在太阳周围的气态大气中发现了它，它最初出现的形式是一条黄色的线。

在排除了钠等元素后，才确定了它的身份。英国化学家在19世纪末确定了地球上也有着氦的存在，当时的氦是从含铀矿物蓝钙石的样本中发现的，科学家研究了加热所产生的气体后，发现其与太阳上那条黄色的线应该是同一元素，即氦。

宇宙中的氦含量很高，宇宙中气体超过五分之一都是氦，仅次于氢。氦在恒星中大量存在着，而地球上更多是在放射性矿物、陨铁和矿泉中能够发现少量氦。这种元素在美国尤其多见，得克萨斯州、新墨西哥州和堪萨斯州都有很大的储量。

氦的生产与使用

近百分之百纯度的氦气可以从天然气中被分离和提取出来，常见的步骤是低温或高压。另外，如果在一块冷却到一定低温的活性炭上吸附其他气体，也可以获得超过百分之99纯度的氦气。

还有少部分的氦气是通过液化空气提供的，但是被液化的空气必须很大量。科学家证实，在室温的情况下，同时在正常的大气压情况下，每1000吨空气中能够被提取出来3立方米左右的氦气。氦气在人类生活中的用途很多，首先，氦气是一种惰性气体。

这种惰性气体可以被用作焊接铝等金属。其次，火箭推进的过程中，也需要氦气的大量帮助，它可以给燃料箱加压，尤其是主流的液氢燃料箱，这是因为氦气在液氢的温度下仍然能够保持气体形态。再次，气象学中氦气可以帮助预测天气。

对于地理学来说，氦气也有测量的作用，当科学家发现一块陨石或者岩石，可以通过测量其中的氦含量来推算其年龄。最后，水肺潜水也需要用到氦气，氦气在血液中的溶解度很低，可以帮助人在水下停留更长的时间。

氦气气球为什么被禁用？

氦气气球被禁用主要是两方面的原因，一方面是因为它有一定的安全隐患，另一方面则是因为其在地球上的稀缺性决定了其的珍稀性，成本很高，而且一些拥有大量氦的国家，已经对氦气进行了垄断，搅乱了市场的正常交易秩序。

氦气确实不易燃，但是这种气球如果遭遇较冷的天气，或者遭遇对流空气就会在空中出现停滞的情况，无法飞向更高更远的地方，反而是在低空四处飘荡，这大大增加了空中交通的危险发生几率，而且它们还会大量地飞到水中或者高速公路上。

另外，就像元素周期表上它的直接前身氢一样，氦是重量很轻的一种元素。但两者不同的是，氦很不容易与其他元素结合。因此，一旦氦气到达地表，它就很容易摆脱地球的引力去往太空。它和石油天然气也不一样，氦可以真正意义上做到从地球上物理消失。

另一方面就是氦气的成本问题了。气态氦被用于制造传统电子产品，并且被SpaceX等科技尖端公司用于制造火箭，即使如此，氦气最大的问题就是供不应求，可谓是一氦难求。世界上的氦气供应集中在少数几个国家。

这几个国家就是美国、阿尔及利亚和卡塔尔，如此稀少的产地意味着如果这三个国家中哪一个国家的供应出现了问题，氦气的价格就会水涨船高一路飙升，而需要氦气的公司只能买单。其实看看化石燃料在全球市场中的垄断地位，就不难理解氦气的成本问题了。

氦气价格的持续波动迫使研究人员重新考虑他们该如何使用这种气体，事实上，由于价格太高的原因，一些超导磁体的研究只能暂停。除非氦气的价格波动能够得到控制，否则各个重要领域的研究将被缩减甚至放弃。