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文|整点科普
游乐场或者路边经常有小商贩售卖一些看起来非常可爱的气球,以前条件有限,大多数气球里面都用的氢气。
但是,随着科技的进步,科学家发现了氢气潜在的危险性:活泼易爆炸,细心的人还会发现,使用氢气灌注的气球,很容易就漏气瘪掉,特别影响心情。
所以,科学家们开始寻找稳定性强,不会发生燃烧、爆炸等突发情况的安全气体来替代氢气。
但是,想让气球飞得更高更远,内部所使用的气体密度必须低于空气密度,这一要求首先就将占空气78%的氮气排除在外,其质量与空气的质量是一样的。
科学家们将目光投向了惰性元素,寻找足够稳定、密度小于空气的气体,他们找到了氦。
在元素周期表中,低于空气密度的气体只有两种——氢气和氦气,氦元素是惰性元素,不会和别的化学物质发生化学反应,在明火面前也不会有危险。
所以,开始的时候,科学选择了用氦气代替氢气。
但是,氦气属于不可再生资源,储量非常少,用来充气球实在是太浪费了!不仅如此,氦气投入使用后,也暴露出了两个大问题,这究竟是怎么回事呢?
要想了解这些,我们得先明白,地球上的氦气到底是从哪里来的。
氦气从哪来?
前面说过,氦气属于不可再生资源,它作为一种单质气体,几乎没有任何办法能够以人工合成的方式制造出来,所以价格非常昂贵。
实际上,氦气是宇宙中含量仅次于氢气的第二多的元素,但它非常轻,光靠地球的引力无法将其留在大气层中,所以空气中的氦气含量少得可怜,含量不足1%。
目前,世界上的氦气基本上都存在于放射性气矿藏中,比如铀矿石中的氦含量就能够达到7%左右。铀经由衰变产生氦核,只要抓到电子就有机率成为氦原子。
人类也可以从天然气中获取氦气,在钻取天然气的过程中,采用低温冷凝的方式,将其它气体压缩成液态,必要的时候使用活性炭进行吸附,将氦气分离出来,从而得到高纯氦;
除此之外,科学家认为地球的地幔中还存在着部分氦,假如人类能够善加利用,或许还足够使用500年。
而且,宇宙中许多气体巨行星例如土星、海王星等就含有大量的氦气,宇宙大爆炸也会产生大量氦气,只要未来技术允许,我们能够获取这些行星上的氦,就能够满足使用需求了。
我国的氦储量非常少,美国曾经是世界上氦储量最多的国家,几乎占据了全世界的75%,但由于使用不当加随意贩卖,浪费了大量氦气,甚至还用它来充气球玩!
美国143万个氦气球带来的灾难,有多严重?
1986年,美国一个慈善组织为了给需要帮助的贫困家庭和儿童募集资金,联合劝募组织在克利夫兰发起了一个公益筹款活动。
该活动以“同时放出世界上最多的氦气球”为引子,以1美元1个气球的价格卖出氦气球,所筹集到的款项都用于捐助困难人士。
原定计划是卖出200个,但大家都很有爱心,也有人单纯喜欢气球,最终卖出了140万个,在没有释放之前,它们都被绳索固定在天空中,气球累积起来的高度将近10米高。
终于来到了项目的最后一环——放飞气球,百万个气球同时升空,场面非常壮观,满天都是氦气球;看着七彩斑斓的气球在天空中飘荡,底下的人欢呼雀跃,驻足欣赏这样的盛况。
但是,这样梦幻又快乐的时光并没有维持多久,因为天公不作美,吹起了强风暴。
随着冷气流的到来和落下,天空下起了雨,刚放出去没多久的氦气球在雨水的击打下,还没来得及向更高处飞,便大风吹散,掉落到地面上。
百万万个气球瞬间占据了克利夫兰的街道、河流、马路和机场,这些交通要塞被气球堵着无法通行,甚至还造成车祸、飞机紧急迫降和停飞,整座城市几乎陷入瘫痪;
与此同时,飞到加拿大的气球飘到了伊利湖的上方,导致直升机无法进行搜救活动,船只也无法开动,只能拥堵在一个地点,造成了无数工作人员的伤亡,也造成了附近农场牲畜的惊慌错乱,惊扰了马匹,一片混乱。
最主要的是,大量橡胶气球落到了湖边或是湖内,这对周围的生态产生了极大影响,导致该区域的环境恶化了数十年。
由于造成了种种事故,活动的主办方被判赔几百万美元,美国也因此将氦气球列入禁放的名单中。
为什么要禁放氦气球?
“气球”和“氦气球”,两者概念是不一样的,假如美国因此禁放气球情有可原,但是禁放“氦气球”就有些值得深思了。
前面说过,美国是世界上氦储量最多的国家,1925年时,在飞艇筹备阶段,美国建立了一个氦气储备库,含量几乎占了全世界30%。
但是,随着飞艇退出军事用途,这个储备库也就没有存在的必要,而且还要花大量的时间进行维护,防止泄漏(虽然也一直在漏),于是决定将氦气出售。
此次放飞气球的活动,让美国再一次意识到了氦气的重要性,再加上价格高昂,氦气又重新变成了它的战略物资,价格也因此一路高涨,如今一吨氦气的价格已经达到8万多美金。
而且,氦气作为一种不可再生资源,美国的储量又这么高,不难看出其野心。当某一种资源集中掌握在一个人的手里时,会发生什么可想而知。
事实上,这也与氦气的用途有关,随着科技的进步,氦气在航天、深海、医学包括核聚变等领域都展现出了极强的潜力,它的“惰性”能够极大程度上保证安全,假如掌握了氦市场,所带来的好处是无法估量的。
总而言之,不论资源贵不贵、稀缺与否,我们都应该合理利用,不随意浪费地球赋予我们的每一滴能源,才能走得更长远。
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