液氦的用途

ANLYJD8981520 2024-05-25 22:30:35

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氦是最不活泼的元素，而且极难液化。氦的应用主要是作为保护气体、气冷式核反应堆的工作流体和超低温冷冻剂等等。氦气在卫星飞船发射、**武器工业、低温超导研究、半导体生产等方面具有重要用途。氦气最主要的来源不是空气，而是天然气。原来氦气在干燥空气中含量极微，平均只有百万分之五，天然气中最高则可含7.5%的氦，是空气的一万五千倍。可是这种高氦的天然气矿藏并不多，因为天然气中的氦气是**之类的放射性元素衰变的产物。只有在天然气矿附近有**矿时，氦气才能在天然气中汇集。即使是氦气含量很低的天然气，也比空气中氦气含量高数万倍，因此仍是目前世界上氦气的主要来源。其中，美国氦气资源占50%以上，**仅占0.2%。天然气中的氦气是**之类的放射性元素衰变的产物。只有在天然气矿附近有**矿时，氦气才能在天然气中汇集。美国生产的氦气要占世界总产量的80%以上。**虽然也有一定的天然气资源，可是到目前为止，唯有四川自贡威远的气田曾得到提氦利用，其中的氦含量只有0.2%，而且现在已经枯竭。**近年来对氦气的需求量越来越大。受制于氦气资源匮乏、提取氦气的成本较高，**在需求上一直依赖进口。2007年，美国将氦气核定为战略物资而限制粗氦产量，导致全球液氦价格由原来60～80元/每升，上涨到目前200元/每升以上。昂贵的液氦价格，使研究工作难以广泛开展。专家预计，未来氦气进口将更加受制于人，届时可能会因为无液氦供应而使**现有的许多涉及氦气和液氦的科研项目无法实施。最直接的办法就是节流。现在**院的核磁共振仪很多自身带有密闭性很好、防止蒸发的液氦装置，大大减少了液氦的需求量，先前的一些耗费液氦量大的仪器已经逐渐被淘汰。更多的科学家尝试用其他的制冷方式来代替液氦制冷。比如用无液氦的制冷机来达到超导磁体的工作温度。相对于液氦制冷，制冷机的氦需求量很低（用作制冷机的制冷气体），制冷机主要通过冷桥与磁体相连，采用的是热传导的制冷方式，而液氦主要是将磁体浸泡其中，对流制冷起很大作用。然而这种方法目前还没有真正用于**用核磁共振仪。有专家表示，液氦制冷的优势现在比较明显：制冷效果稳定，对于成像要求条件苛刻的**用设备，这点很重要。制冷机的稳定性不如液氦，容易受到扰动影响，这对精确成像是不利的。但他也表示，随着技术的进一步发展、成熟，制冷机代替液氦制冷也并非不可能。发展高温超导材料也是另一个可能的途径。2009年10月18日在合肥举行的国际磁体技术会议上，高温超导成为与会专家的热议话题。寻找优质的高温超导材料，让超导磁体能够在液氮甚至更高的温度下稳定工作，是核磁共振成像仪**液氦的又一希望所在。 20210311

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