說到氦氣我們首先要先了解下氦是怎么來的。

氦這種元素都屬于“輕氣體”，似乎和氫相似，但氦這種惰性元素幾乎不和任何其他元素發(fā)生反應(yīng)，一旦從地表溢出就會上升大氣頂層，然后在太陽風(fēng)的高能粒子轟擊下逃逸，所以地球大氣層中幾乎沒有氦。

而它的產(chǎn)出更是讓人抓狂，地下巖層中的放射性元素阿爾法衰變產(chǎn)生，一千克鈾礦物衰變一年，才能得到大約0.1立方毫米的氦，這個小氣泡只有0.00000002克，一噸鈾每年也只能產(chǎn)生0.00002克的氦氣，當(dāng)然釷和氡的衰變也會產(chǎn)生氦，但數(shù)量太少了。

當(dāng)然如果說整個宇宙中的話那么氦氣的含量是很高的，占星系星體大約24%的質(zhì)量。

那么這么稀有的氣體它到底有什么用呢？

氦氣是做為核磁共振設(shè)備的重要材料之一，核磁共振設(shè)備的檢測原理是是利用的是氫原子核在超強(qiáng)磁場中的變化，施加一個電磁波，改變氫原子在磁場中旋轉(zhuǎn)排列方向，讓其發(fā)生共振，然后再分析發(fā)射出的電磁波：這是原子核在進(jìn)動中，吸收與原子核進(jìn)動頻率相同的射頻脈沖，即外加交變磁場的頻率等于拉莫頻率，原子核就發(fā)生共振吸收，去掉射頻脈沖后，原子核磁矩又把所吸收的能量中的一部分以電磁波的形式發(fā)射出來，稱為共振發(fā)射。

簡單點(diǎn)說就是需要一個強(qiáng)大的磁場做為核磁共振的基礎(chǔ)。而氦氣可以液化，然后用液氦來產(chǎn)生大約4K的低溫來讓其超導(dǎo)，進(jìn)而產(chǎn)生超強(qiáng)磁場。所有這就是氦氣在醫(yī)療行業(yè)為什么如此重要的原因之一。

同時氦氣還有以下的重要用途

1、氦氣可作為火箭液體燃料的壓送劑和增壓劑，大量用于導(dǎo)彈、宇宙飛船和超音速飛機(jī)上。

2、氦用作冶煉及焊接時的保護(hù)氣體，這在造船以及飛機(jī)、宇宙飛船、火箭和武器的制造等方面非常重要。?

3、氦氣有優(yōu)良的滲透性，用于核反應(yīng)堆的冷卻，火箭和核反應(yīng)堆的一些管道及電子和電氣裝置等的檢漏。?

4、氦氣是具有理想氣體性質(zhì)的氣體，是極低溫度下蒸氣壓溫度計(jì)的理想用氣。?

5、氦氣的質(zhì)量密度、重量密度都低，且不易燃，可用來填充燈泡、霓虹燈管，也是理想的氣球及飛艇用氣。?

6、液體氦可獲得接近絕對溫度（-273℃）的低溫，用于制造超導(dǎo)設(shè)備。?

7、氦氣惰性氣體的一種，在血液中的溶解度較氮?dú)獾停蚨渎樽硇缘陀诘獨(dú)猓猿⒑馀c氧氣混合，作為潛水員的呼吸用氣體。

講完了氦氣，我們來說它的同位素氦3

氦-3是自然界中氦的穩(wěn)定同位素，原子量為3.016，原子核由2個質(zhì)子和一個中子組成。通常情況下，氦-3為無色、無味、無毒、不燃燒的惰性氣體。在溫度低于3.2K（-269.8°C）時變?yōu)槌黧w。

氦-3在地球上極為稀缺，因?yàn)樗茈y從自然界中產(chǎn)生或分離。地球上的氦-3主要來源于以下途徑：宇宙射線轟擊：當(dāng)高能宇宙射線與大氣中的原子核碰撞時，會產(chǎn)生一系列的核反應(yīng)，其中一些會生成氦-3。然而，這個過程非常低效，每年只能產(chǎn)生約300克的氦-3。? ? ? ? ? ?

三氚衰變：三氚是一種放射性同位素，有兩個質(zhì)子和一個中子，在12.3年的半衰期內(nèi)衰變?yōu)楹?3和電子。三氚可以在自然界中由鋰、硼等元素的中子俘獲產(chǎn)生，也可以在人工核反應(yīng)堆中由鋰或重水的中子俘獲產(chǎn)生。然而，三氚的總儲量也很有限，估計(jì)只有約20噸。

原子彈爆炸：在原子彈爆炸時，會產(chǎn)生大量的中子和高溫高壓的環(huán)境，有利于氦-3的生成。據(jù)估計(jì)，在20世紀(jì)進(jìn)行的核試驗(yàn)中，共產(chǎn)生了約230噸的氦-3。然而，這些氦-3大部分散失在大氣中，只有少部分被收集和儲存。

因此，地球上的氦-3總儲量非常有限，估計(jì)只有約30噸。如果要用它作為熱核能源，就需要尋找其他來源。而最有可能的來源就是月球。

氦-3可以作為一種強(qiáng)大而清潔的能源，為太空探索和地球發(fā)展提供動力。

太空飛行器的推進(jìn)：使用氦-3和氘的熱核反應(yīng)，可以為太空飛行器提供高效而持久的推進(jìn)力。相比于化學(xué)火箭發(fā)動機(jī)，氦-3熱核發(fā)動機(jī)可以大大降低質(zhì)量比和比沖，從而提高有效載荷和飛行速度。例如，使用氦-3熱核發(fā)動機(jī)，可以在幾天內(nèi)從地球飛到火星，而不是幾個月.

地球的供電：使用氦-3和氘的熱核反應(yīng)，可以為地球提供清潔而安全的電力。相比于傳統(tǒng)的裂變或聚變反應(yīng)堆，氦-3熱核反應(yīng)堆不會產(chǎn)生放射性廢物，也不會造成核泄漏或核擴(kuò)散的風(fēng)險。例如，使用1噸的氦-3和0.67噸的氘，可以產(chǎn)生19.6吉焦（5.4兆瓦時）的能量，足以滿足100萬人一年的用電需求。

可是就目前世界上的技術(shù)而言，對于開發(fā)氦3儲存和利用氦3的技術(shù)都有待提高，讓我們拭目以待我們國家用更高端的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對氦3的利用和儲存。

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