
氦气,化学符号He,原子序数2,是元素周期表中第二号元素,也是最轻的稀有气体。它无色、无味、无臭,不可燃,化学性质极不活泼,几乎不与任何物质发生反应,因而被誉为“惰性气体中的典范”。这种看似平凡的气体,却承载着宇宙的奥秘与人类科技的未来,被称为“太阳的元素”与“黄金气体”。
氦是宇宙中含量第二丰富的元素,约占星体质量的24%,仅次于氢。1868年,天文学家在太阳光谱中发现了一条未知的黄色谱线,由此揭开了氦的神秘面纱——它最初被命名为“太阳元素”(Helium),源于希腊语“Helios”(太阳)。然而,直到1895年,科学家才在地球上的铀矿中分离出氦,证实了它也存在于我们脚下。
地球上的氦气极为稀有,大气中体积含量仅约1/52000。它主要由地壳中放射性元素(如铀、钍)衰变产生,并在天然气田中富集,尤其在古生代和中生代岩层中。由于氦气密度极低、难以液化,且极易逃逸至太空,因此天然富集极为难得。长期以来,我国氦气资源勘查薄弱,对外依存度近乎100%。然而,截至2025年4月,中国新增氦气探明地质储量达40.7亿立方米,苏里格、涪陵等六大气田储量均超2亿立方米,标志着我国在“贫氦”困境中实现重大突破。
氦气的用途广泛而关键。因其轻盈且安全,广泛用于飞艇、气球和霓虹灯管填充;在工业中,作为冶炼、焊接的保护气体,防止金属氧化;在高科技领域,液氦可冷却至接近绝对零度(-268.9℃),是超导磁体、量子计算机、核磁共振仪不可或缺的制冷剂;在航天与核能领域,它作为火箭燃料的增压剂和反应堆冷却剂,发挥着不可替代的作用。此外,氦氧混合气可减少潜水员患减压病的风险,成为深海作业的生命保障。
更令人期待的是,氦的同位素——氦-3,是理想的核聚变燃料,几乎不产生放射性废料。月球表面富含氦-3,未来若能实现开采,或将开启清洁能源的新纪元。
从太阳光谱到地球深处,从飞艇升空到量子实验室,氦气以其独特性质,串联起自然与科技的壮丽图景。它不仅是“太阳的元素”,更是人类迈向未来的关键资源。珍惜与科学利用这宇宙馈赠的“黄金气体”,是我们共同的责任。
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