在科學技術中,液氦是一種不可替代的物質。例如,需要操作量子計算機。近幾個月來,稀有氣體供應不足。嚴重短缺是如何發生的?
不僅向日葵油和柴油變得更加昂貴——氦也是如此。近幾個月來,這種惰性氣體的價格翻了一番。目前需求遠遠超過供應。需要液氦作為實驗冷卻劑的科學家尤其受到氦氣嚴重短缺的影響。
例如,大多數量子計算機只能在接近絕對零(0 開爾文)的溫度下運行,并且必須用液氦(4 開爾文)冷卻。但磁共振斷層掃描儀和粒子加速器中的超導線圈也依賴于氦氣
盡管美國本身是世界上最大的氦氣生產國,但由于氦氣供應不足,美國各個研究實驗室的實驗不得不停止。氦氣供應商已將其客戶的通常交付數量減少了約 50%。如果你想在沒有固定合同的情況下購買氦氣,你成功的機會很小。
氦氣的嚴重短缺是如何發生的?首先,您必須知道氦氣以少量存在于天然氣礦床中。惰性氣體可以與化石燃料一起提取,并在進一步加工過程中與之分離??ㄋ柺莾H次于美國的第二大氦生產國,俄羅斯也是氦出口國
當某些放射性元素衰變時,氦在地殼中形成。在這個過程中釋放的阿爾法粒子只不過是帶雙正電荷的氦原子核。
如果捕獲兩個帶負電的電子,就會形成一個氦原子。這可以被困在礦物中或在地殼中上升,然后最終形成天然氣氣泡。
俄羅斯和卡塔爾的失敗
當前的氦危機是幾個因素不幸巧合的結果。首先,1 月中旬,美國一家重要的氦生產廠因泄漏而不得不關閉——德克薩斯州的Cliffside 粗氦濃縮廠。
不幸的是,年產氦氣約5000萬立方米的俄羅斯氦氣廠阿穆爾也在1月份發生爆炸后倒閉。盡管西方沒有對進口俄羅斯氦氣的制裁,而且俄羅斯天然氣工業股份公司已宣布將在第三季度恢復生產,但問題是是否可以在中期內將來自俄羅斯的氦氣交付考慮在內。毫無疑問,俄羅斯也將能夠將備受追捧的惰性氣體出售給中國。
畢竟,卡塔爾三分之二的氦氣生產廠目前由于維護工作而沒有運行。不過,據說他們很快就會再次供應氦氣,這樣氦氣市場的情況就會緩和下來。
當前的氦氣危機清楚地表明,這種通常只與漂浮的氣球和米老鼠的聲音有關的稀有氣體對于科學技術的成功具有重要的戰略意義。
操作高靈敏度磁傳感器也需要液氦。所謂的魷魚傳感器可用于測量極弱的磁場,例如由腦電波引起的磁場。
在軍隊中,Squid 傳感器用于檢測潛艇發出的磁場。即使是微芯片和火箭制造商也離不開氦氣。
替代氦氣的最簡單方法可能是在食物中。在那里,它被用作 E939 的推進劑。