1872-1961)合作,在用處理瀝青鈾礦時,產生一種不活潑的氣體,用光譜鑒定為氦氣,證實了氦氣也是一種稀有氣體,這種氣體地球上也有,并且氦元素是非金屬元素。[1][2]氦氣理化性質氦氣物理性質在室溫和大氣壓力下,氦是無色、無味的氣體。它在干氦氣空氣中的體積含量為×10-6。是人類發現臨界溫度比較低的物質。進行低壓放電時顯深黃色。氦不能*靠將飽和液體冷卻到零度而固化。要使氦固化,必須施以相應壓力。在,氦將或多少從正常液體轉變成一種具有獨特性質的流體。溫度高于Ⅰ。低于此溫度的液體稱為氦Ⅱ。氦Ⅱ為超流體。它的熵為零,熱導率極高,黏度幾乎為零。由于液氦溫度低,用液氦冷卻某些金屬或金屬化合物,金屬或金屬化合物的電阻會完全消失,這種現象稱為超導電性,此溫度稱為臨界溫度。因為氦氣傳播聲音的速度差不多為空氣的三倍,所以吸入氦氣的人說話的聲音會變高頻率。這個有趣的現像,使得吸入氦氣的人說話尖聲細氣,就好像舊時的卡通人物一樣。[3]氦氣化學性質氦是單原子氣體,化學性質不活潑。氦氣一般不生成化合物,在低壓放電管中受激發可形成He+2、HeH等離子及分子。氦是不活潑的元素。氦的應用主要是作為保護氣體、氣冷式核反應堆的工作流體和低溫冷凍劑。淄博本地氦氣企業
氦氣是****和高科技產業發展不可或缺的稀有戰略性物資之一。含氦天然氣迄今仍是工業化生產氦氣的來源。我國氦氣資源相當貧乏,含量很低,提取難度大,成本高。因此,在保護有限氦氣資源的同時,研究開發先進的天然氣提氦技術對于提高氦氣生產的經濟性、保障國家用氦安全和促進我國天然氣提氦工業的發展具有重要意義。通過對提氦技術的分析介紹,低溫冷凝法較為成熟,但能耗、成本較高;吸附法、吸收法和膜滲透法等其他提氦技術各具特點,但限于適用條件尚不能規模化工業應用。隨著新材料、新技術的發展,天然氣提氦技術不斷改進創新,吸附法、膜滲透法等提氦工藝發展迅速,聯產法、聯合法工藝有著良好的應用前景,這些都為促進天然氣提氦技術的發展提供了新的思路。淄博本地氦氣企業金屬或金屬化合物的電阻會完全消失,這種現象稱為超導電性,此溫度稱為臨界溫度。
它們均是由超重氫(氚)的β衰變所產生。氦-2:它的原子核只有2個質子,只是假想粒子,但如果強核力增強2%,它就有可能存在。氦-5,是氦的同位素之一,元素符號為He。它的原子核由二顆質子和三顆中子所組成。并帶有放射性,會放出中子,其半衰期為MeV。氦-6:原子核包含2個質子和4個中子,非常不穩定。氦-7:原子核包含2個質子和5個中子,會衰變成氦-6,非常不穩定。氦-8:原子核包含2個質子和6個中子,非常不穩定。氦-9:原子核包含2個質子和7個中子,非常不穩定。氦-10:原子核包含2個質子和8個中子,非常不穩定。符號Z(p)N(n)同位素質量(u)半衰期原子核自旋相對豐度相對豐度的變化量2He20#非常不穩定(假想粒子)#0+#(推測)0未知3He213.(26)穩定1/2+(3)×4He22,603,254,15(6)穩定0+(3)5He23(5)700(30)E-24s[(2)MeV]3/2-6He24(8)(15)ms0+7He25(18)(5)E-21s[159(28)keV](3/2)-8He26(7)(15)ms0+9He27(3)7(4)E-21s[100(60)keV]1/2(-#)10He28(8)(18)E-21s[(11)MeV]0+備注:畫上#號的數據**沒有經過實驗的證明,只是理論推測而已,而用括號括起來的**數據不確定性。氦制取方法編輯天然氣分離法:工業上,主要以含有氦的天然氣為原料,反復進行液化分餾。
有**表示,液氦制冷的優勢現在比較明顯:制冷效果穩定,對于成像要求條件苛刻的醫用設備,這點很重要。制冷機的穩定性不如液氦,容易受到擾動影響,這對精確成像是不利的。但他也表示,隨著技術的進一步發展、成熟,制冷機代替液氦制冷也并非不可能。發展高溫超導材料也是另一個可能的途徑。2009年10月18日在合肥舉行的國際磁體技術會議上,高溫超導成為與會**的熱議話題。尋找質量的高溫超導材料,讓超導磁體能夠在液氮甚至更高的溫度下穩定工作,是核磁共振成像儀擺脫液氦的又一希望所在。液氦氦液化器編輯氦液化器,只能液化氣態氦,不能憑空制造出氦。2010年中國采用五臺G-M制冷機做冷源,成功研制出世界首臺70升/天的G-M制冷機做冷源的小型氦液化器,其氦液化率達到73升/天()、87升/天()。經過對裝置的真空絕熱、輸液管結構和運行參數的進一步優化,該裝置近日運行測試,成功獲得了95升/天()、105升/天()的氦液化率,這一指標達到了采用小型低溫制冷機做冷源的同類小型氦液化裝置的世界比較好水平。該小型氦液化裝置可完成氦氣室溫回收和液化,在確保磁體電流引線不受影響的同時,實現液氦的零加注。氦氣廣泛應用于科研、石化、制冷、醫療、半導體。
氦膜的存在使液氦能沿器壁向盡可能低的位置移動。將空的燒杯部分地浸于HeⅡ中時,燒杯外的液氦將沿燒杯外壁爬上杯口,并進入杯內,直至杯內和杯外液面持**之,將盛有液氦的燒杯提出液氦面時,杯內液氦將沿器壁不斷轉移到杯外并滴下。液氦的這種轉移的速率與液面高度差、路程長短和障壁高度無關。對HeⅡ性質的理論研究首先由F.倫敦作出。4He原子是自旋為整數的玻色子,倫敦把HeⅡ看成是由玻色子組成的玻色氣體,遵守玻色統計規律,玻色統計允許不同粒子處于同一量子態中。倫敦證明了存在一個臨界溫度Tc,當溫度低于Tc時,一些粒子會同時處于零點振動能狀態(即基態),稱為凝聚,溫度愈低,凝聚到零點振動能狀態的粒子數就愈多,在零度時,全部粒子都凝聚到零點振動能狀態,以上現象稱為玻色-愛因斯坦凝聚。L.蒂薩認為HeⅡ的超流動性起因于玻色-愛因斯坦凝聚。由于已凝聚到基態的HeⅡ原子具有比較低的零點振動能,故有極大的平均自由程,能夠幾乎無阻礙地通過極細的毛細管。蒂薩首先提出二流體型,后來。二流體模型認為HeⅡ由兩部分**的、可互相滲透的流體組成,一種是處于基態的凝聚部分,熵等于零,無粘滯性,是超流體;另一種是處于激發態(未凝聚)的正常流體。利用氦氣滲透性好、不可燃的特點,氦氣還應用于真空檢漏,如氦質譜檢漏儀等。淄博本地氦氣企業
由于密度比空氣小且性質穩定,氦還可以作為浮升氣體。淄博本地氦氣企業
美國生產的氦氣要占世界總產量的80%以上。中國雖然也有一定的天然氣資源,可是到目前為止,唯有四川內江威遠的氣田曾得到提氦利用,其中的氦含量只有,而且現在已經枯竭。中國近年來對氦氣的需求量越來越大。受制于氦氣資源匱乏、提取氦氣的成本較高,中國在需求上一直依賴進口。2007年,美國將氦氣核定為戰略物資而限制粗氦產量,導致全球液氦價格由原來60~80元/每升,上漲到目前200元/每升以上。昂貴的液氦價格,使研究工作難以開展。**預計,未來氦氣進口將更加受制于人,屆時可能會因為無液氦供應而使中國現有的許多涉及氦氣和液氦的科研項目無法實施。三種途徑解除氦危機**直接的辦法就是節流。現在醫院的核磁共振儀很多自身帶有密閉性很好、防止蒸發的液氦裝置,減少了液氦的需求量,先前的一些耗費液氦量大的儀器已經逐漸被淘汰。更多的科學家嘗試用其他的制冷方式來代替液氦制冷。比如用無液氦的制冷機來達到超導磁體的工作溫度。相對于液氦制冷,制冷機的氦需求量很低(用作制冷機的制冷氣體),制冷機主要通過冷橋與磁體相連,采用的是熱傳導的制冷方式,而液氦主要是將磁體浸泡其中,對流制冷起很大作用。然而這種方法目前還沒有真正用于醫用核磁共振儀。淄博本地氦氣企業
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