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氦气在地球的哪些地方存在，氦气是怎样形成的？
2011-4-13 11:26:52
氦气是人类所知的第二轻气体，排名仅在氢气之后。但是氦气的很多应用——不管是在科技领域还是非科技领域——有益并且实用。氦气比空气轻得多并且是惰性气体，这意味着，当它与空气和明火接触不会燃烧，而氢气却会（请看下图）。
（这对在生日派对上想要氢气球的孩子们可真不是个好消息！）
除了轻过空气外，在科学上液氦的作用简直令人难以置信。氦的沸点为4开（绝对零度-273.15℃以上四度，开为开尔文温度单位 :译者注），液氦正被用于冷却地球上一些最强大的电磁铁，包括费米实验室和大型强子对撞机（LHC）的一些电磁铁。它是人类知道的第一种超流体——这种液体有一些很有趣的特性，包括完全没有粘滞性，一旦你让它动起来，便永无歇止，并且不会损失能量。
但是正如Lee Billings这周早些时候所述——氦在地球上极为稀有，而且我们正面临枯竭。虽说氦是宇宙中普遍存在的第二大物质（位于氢之后），在地球上它却是稀有之物。仅有两个地方能找到氦，一个地方是地球的大气层里。
外大气层——大气层的最顶部——拥有小部分氦气。与其它部分大气层相比，百万分之五是氦，这意味着从大气中提取氦效率非常低下并且价格昂贵，所以我们通常不会这样做。那么我们从哪里获取氦气呢？不管你相不相信，我们是从地下开采的！
上图是位于德克萨斯州地质管理局的天然氦提取设施。它为我们国家提供40%的氦产量，这些氦都是从地下来的。想知道它们是怎么样获得？
对，是放射性！你知道，当地球形成的时候，满是许多不稳定元素，包括元素周期表里面比铅还重的元素，例如铀、钍、镭、氡等。由于这些元素不稳定，它们会发生放射性衰变。
虽然它们中有些元素发生衰变（平均）要历经数十亿年，地球的存在也只有数十亿年历史！不过不止这种方式，粒子还有另外其它三种衰变方式。我们发现的第一种衰变方式——阿尔法衰变——是放射性粒子产生氦分子！
找到了一对电子之后，看你得到什么了？
氦！ 所以要是你获得了放射性元素的正确类型矿石后，等上数十亿年（甚至数万亿年）就能获得地下隐藏着的大量氦！
所以，好消息就是地下蕴藏的氦是存在的，我们拥有用于科学研究（或者非科学研究）的氦来源。但坏消息呢？用光之后，我们将不得不等上数十亿年使它们重新产生，或者想出一些不至于昂贵到令我们望而却步的点子，直接从大气中收集氦气。（现在从大气中收集氦气是如此昂贵，以致于一些人在思考等到我们用完地球上的氦气后，是否可以去月球采集）。
我可是环境保护的绝对支持者，要是你不是，将氦气花光可会给科技的可持续发展制造极大麻烦。氦在地球上可是稀罕之物，要达到目前的蕴藏量，至少得花上数十亿年，要是用光了，那么数千代人将颗粒皆无。
所以请多多关注你所拥有的珍贵之物吧，要好好对待它们，即使别人不这么做，因为有些东西——例如氦——确确实实是无可替代的。
（这对在生日派对上想要氢气球的孩子们可真不是个好消息！）
除了轻过空气外，在科学上液氦的作用简直令人难以置信。氦的沸点为4开（绝对零度-273.15℃以上四度，开为开尔文温度单位 :译者注），液氦正被用于冷却地球上一些最强大的电磁铁，包括费米实验室和大型强子对撞机（LHC）的一些电磁铁。它是人类知道的第一种超流体——这种液体有一些很有趣的特性，包括完全没有粘滞性，一旦你让它动起来，便永无歇止，并且不会损失能量。
但是正如Lee Billings这周早些时候所述——氦在地球上极为稀有，而且我们正面临枯竭。虽说氦是宇宙中普遍存在的第二大物质（位于氢之后），在地球上它却是稀有之物。仅有两个地方能找到氦，一个地方是地球的大气层里。
外大气层——大气层的最顶部——拥有小部分氦气。与其它部分大气层相比，百万分之五是氦，这意味着从大气中提取氦效率非常低下并且价格昂贵，所以我们通常不会这样做。那么我们从哪里获取氦气呢？不管你相不相信，我们是从地下开采的！
上图是位于德克萨斯州地质管理局的天然氦提取设施。它为我们国家提供40%的氦产量，这些氦都是从地下来的。想知道它们是怎么样获得？
对，是放射性！你知道，当地球形成的时候，满是许多不稳定元素，包括元素周期表里面比铅还重的元素，例如铀、钍、镭、氡等。由于这些元素不稳定，它们会发生放射性衰变。
虽然它们中有些元素发生衰变（平均）要历经数十亿年，地球的存在也只有数十亿年历史！不过不止这种方式，粒子还有另外其它三种衰变方式。我们发现的第一种衰变方式——阿尔法衰变——是放射性粒子产生氦分子！
找到了一对电子之后，看你得到什么了？
氦！ 所以要是你获得了放射性元素的正确类型矿石后，等上数十亿年（甚至数万亿年）就能获得地下隐藏着的大量氦！
所以，好消息就是地下蕴藏的氦是存在的，我们拥有用于科学研究（或者非科学研究）的氦来源。但坏消息呢？用光之后，我们将不得不等上数十亿年使它们重新产生，或者想出一些不至于昂贵到令我们望而却步的点子，直接从大气中收集氦气。（现在从大气中收集氦气是如此昂贵，以致于一些人在思考等到我们用完地球上的氦气后，是否可以去月球采集）。
我可是环境保护的绝对支持者，要是你不是，将氦气花光可会给科技的可持续发展制造极大麻烦。氦在地球上可是稀罕之物，要达到目前的蕴藏量，至少得花上数十亿年，要是用光了，那么数千代人将颗粒皆无。
所以请多多关注你所拥有的珍贵之物吧，要好好对待它们，即使别人不这么做，因为有些东西——例如氦——确确实实是无可替代的。
