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为什么氦现在稀缺且昂贵
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在科学技术中,液氦是一种不可替代的物质。例如,需要操作量子计算机。近几个月来,稀有气体供应不足。严重短缺是如何发生的?
不仅向日葵油和柴油变得更加昂贵——氦也是如此。近几个月来,这种惰性气体的价格翻了一番。目前需求远远超过供应。需要液氦作为实验冷却剂的科学家尤其受到氦气严重短缺的影响。
例如,大多数量子计算机只能在接近绝对零(0 开尔文)的温度下运行,并且必须用液氦(4 开尔文)冷却。但磁共振断层扫描仪和粒子加速器中的超导线圈也依赖于氦气
尽管美国本身是世界上最大的氦气生产国,但由于氦气供应不足,美国各个研究实验室的实验不得不停止。氦气供应商已将其客户的通常交付数量减少了约 50%。如果你想在没有固定合同的情况下购买氦气,你成功的机会很小。
氦气的严重短缺是如何发生的?首先,您必须知道氦气以少量存在于天然气矿床中。惰性气体可以与化石燃料一起提取,并在进一步加工过程中与之分离。卡塔尔是仅次于美国的第二大氦生产国,俄罗斯也是氦出口国
当某些放射性元素衰变时,氦在地壳中形成。在这个过程中释放的阿尔法粒子只不过是带双正电荷的氦原子核。
如果捕获两个带负电的电子,就会形成一个氦原子。这可以被困在矿物中或在地壳中上升,然后最终形成天然气气泡。
俄罗斯和卡塔尔的失败
当前的氦危机是几个因素不幸巧合的结果。首先,1 月中旬,美国一家重要的氦生产厂因泄漏而不得不关闭——德克萨斯州的Cliffside 粗氦浓缩厂。
不幸的是,年产氦气约5000万立方米的俄罗斯氦气厂阿穆尔也在1月份发生爆炸后倒闭。尽管西方没有对进口俄罗斯氦气的制裁,而且俄罗斯天然气工业股份公司已宣布将在第三季度恢复生产,但问题是是否可以在中期内将来自俄罗斯的氦气交付考虑在内。毫无疑问,俄罗斯也将能够将备受追捧的惰性气体出售给中国。
毕竟,卡塔尔三分之二的氦气生产厂目前由于维护工作而没有运行。不过,据说他们很快就会再次供应氦气,这样氦气市场的情况就会缓和下来。
当前的氦气危机清楚地表明,这种通常只与漂浮的气球和米老鼠的声音有关的稀有气体对于科学技术的成功具有重要的战略意义。
操作高灵敏度磁传感器也需要液氦。所谓的鱿鱼传感器可用于测量极弱的磁场,例如由脑电波引起的磁场。
在军队中,Squid 传感器用于检测潜艇发出的磁场。即使是微芯片和火箭制造商也离不开氦气。
替代氦气的最简单方法可能是在食物中。在那里,它被用作 E939 的推进剂。 |