氦气在地球中的存在

中国拥有960万平方公里的土地168种矿产资源，如此地大物博，却极度缺少一种气体资源，全国总量仅占到世界的2%，美国却高达40%，但是每年的需求量却高达4000多吨，95%以上都只能依靠进口，今天咱们就来聊一聊，我国如此稀缺的“氦气”。

一般人可能对于氦气不是很了解，它位于元素周期表第二位，无色无味，化学性质不活泼，一般状态下很难和其他物质发生反应，属于惰性气体，非常稀有。

虽然氦气在我国数量很少，但却是宇宙中含量第二高的元素，能够占到星系星体大约24%的质量，最早发现于1868年。

氦气的质量很轻，在气球中充入氦气以后，就可以使气球飘起来，但是在最开始，人们会通过往气球中充氢气来让它飞起来，这两种气体的密度都小于，大气中含量较高的氮气和氧气，只不过氢气十分活泼，很容易被点燃或者爆炸，于是出于安全考虑，现在可以飘起的气球都使用氦气了。

氦气本身虽然无毒，但并不代表对人完全无害。

当大量的氦气在空气中时，它可以通过置换空气中的氧气，造成窒息的危险情况。长时间吸入含氧量低于10%的空气，起初会感觉到恶心、呕吐和哮喘，并且暴露在这样的大气中人不能自救或者呼救，最终可能导致脑组织损伤甚至脑死亡，而如果直接吸入纯氦气的话，人就会立刻失去知觉，且有可能会立即死亡，在大量使用气态氦或者液氦的时候，一定要注意待在通风良好的地方，以避免形成缺氧空气。

氦气的用途十分广泛。

我国30%的氦气都用于磁共振，全世界也有20%的氦气用于磁共振，如果要使磁共振中的超导体持续提供强磁场，就需要将温度降低至零下268摄氏度，而氦的沸点就是出了名的低，比氮气还要低得多，几乎可以达到绝对零度，只要将超导体材料放在液态氦中就能，持续提供强磁场保持器械运作。

不管是用作火箭液体燃料的压送剂和增压剂，还是冶炼与焊接时的保护气体，又或者灯泡、霓虹灯管的填充气体，以及潜艇作业的氧气瓶等等，都离不开氦气的存在。可以说氦气就是工业的血液，对于一个国家的发展起到了至关重要的作用。

地球上的氦气很难保存，因为它的质量很轻，所以大部分都存在于地壳之中，一旦因为地壳的运动，使得氦气原本的“家”出现裂缝，这些氦气就会一路向外逃离地球，同时氦气还是地球上最难液化的一种气体，在标准大气压下根本无法实现固化，于是它的采集和储存就会变得麻烦，所消耗的资金也很大。

即使人们可以通过利用重核裂变造出氦气，但是这种途径十分危险，一不小心就会发生爆炸，所以氦气几乎算作一种不可再生资源。

世界上最多的氦气资源就在美国。

美国占据了全球40%的氦气，剩下都零零散散地分布在各个国家。40%对比2%，为什么中美两国氦气资源差别这么大呢？前面我们讲到要想拥有天然的氦气资源，就必须要有相对稳定的大陆板块，地壳运动太过频繁，就很容易使得原本地壳中的氦气流失，美国正是具备了这样的先天条件，而我国虽然国土面积很大，但是板块运动相对频繁，所以有可能我国土地中原本也有很多氦气，但是由于地震等因素，这些氦气都流失了。

我国每年要使用的氦气超过4000吨，其中95%都要依靠进口，而美国就是其中占比最大的一个国家。

单从储量上来看，可以说是美国一家独大，就算想要从其他国家进口，也绕不开美国的垄断。就拿卡塔尔来说，它拥有世界上16%的氦气资源，排名世界第二，但是采集和生产氦气的技术和设备，都是从美国那边购买。如果老美一个不高兴不给他技术设备，卡塔尔自己也会没有氦气可以用，更不用说出口赚钱了，就好像想要台积电代加工，美国却说那是他们的技术，他们不允许。

那万一美国以同样的手段利用氦气卡我们脖子怎么办呢？

科研人员总是会提前想到解决方案的，首先肯定是要节约氦气的使用，如果不是非氦气不可的情况，就尽量不使用或者寻找替代品。

还有就是可以利用氦气和天然气之间的沸点差，从天然气的废气中进行提取，当甲烷在低温下变成液体时，氦气还在空气中停留并浓缩，形成一种蒸发气体的废物，虽然说氦气只占到这些废气的1%左右，但是它的提取成本要低得多。

另外，中国还拥有了首个可以商业化生产氦气的工厂，这样一来在美国企图使用氦气卡我们的脖子的时候，就能做少量的自我供给，这个工厂由中科院理化研究所和中能北汽合作建立，位于宁夏省盐池县的一个天然气加工厂内，虽然说这座工厂的年产量将会达到20吨，但是这个工厂的成本很低，只有3000万到5000万左右，而如果中国能建造数百座这样的工厂，就可以早日实现氦气自由。届时再也不必担心美国耍花招，甚至可以出其不意、反将一军。

科技才是第一生产力，中国科学家始终都是未雨绸缪，在科技道路上不断地披荆斩棘，在各个领域都在向顶点前进，打破美国各个方面的垄断，将命运掌握在我们自己的手中。