氦氣在科學(xué)實(shí)驗(yàn)、臨床醫(yī)1療和工業(yè)生產(chǎn)上都有著非常廣泛的用途。從大型強(qiáng)子對撞機(jī)到點(diǎn)焊機(jī)(一種焊接機(jī)器),液氦被廣泛地用來冷卻設(shè)備,因?yàn)樗确奖阌钟行?。盡管平均來說氦是宇宙中第二多的元素,但是大部分氦都集中在恒星之中。氦氣生產(chǎn)量的增長還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上需求量的急劇增加,我們都知道氫的原子序數(shù)是1,它的原子核里只有一個質(zhì)子,氫的標(biāo)準(zhǔn)原子量是1.008,氫氣的密度是0.08988g/L。
之所以這種天1然氣含有氦氣,主要是鈾等放4射元素會輻射出所謂的阿爾法粒子。而阿爾法粒子其實(shí)就是氦原子核,它只要從周圍環(huán)境中獲得電子,它就變成穩(wěn)定的氦氣了。液氦重要的用途是用在磁共振成像設(shè)備中。磁共振成像可以應(yīng)用于全身各系統(tǒng)的成像診斷,而其設(shè)備中的超導(dǎo)磁體需要用液氦來冷卻到接近絕1對零度。這種醫(yī)學(xué)設(shè)備是用氦大戶,用氦量大約占全世界用氦量的1/3。世界上大約有13%的工業(yè)氦氣被用作焊接時的保護(hù)氣體,因?yàn)樗慌c其它物質(zhì)反應(yīng),所以在電弧焊的過程中用氦氣把空氣與焊點(diǎn)隔絕開來,可以保證焊接的質(zhì)量。
液氦的沸點(diǎn)極低(4.25K),使其成為高科技領(lǐng)域的寵兒:低溫超導(dǎo)。液氦溫度極低,可為超導(dǎo)磁體提供低溫環(huán)境,其中應(yīng)用廣的為磁共振成像(MRI)。氦氣制備方法:氫液化法:工業(yè)上采用氫液化法從合成氨尾氣中提氦。該法工藝是低溫吸附清除氮、精餾得到粗氦,加氧催化除氫及氦的純化,制得99.99%的純氦氣。氦氣液化后溫度降至2.174K時,具有表面張力很小、導(dǎo)熱性很強(qiáng)、黏度極低等特殊性質(zhì)。利用液態(tài)氦可以得到接近零度的低溫。
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