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我们为何需要氦气
氦原子核质量只有4,仅由两个质子和两个中子构成,核磁液氦,是一种非常稳定的元素。氦重要的特性包括:极难发生化学反应、不具有性、不可燃烧、无毒,关键的一点是,它的沸点低至4.2开尔文,即零下268摄氏度,十分接近宇宙中的温度下限——零度。其它元素在该温度下都不可能保持液体状态。氦气是目种具有这些特性、且能够为我们所用的的物质。
装满惰性气体的玻璃管受到高强度电流激发,会发出不同颜色和强度的光线。图中从左至右分别为氦气、氙气。
装满惰性气体的玻璃管受到高强度电流激发,会发出不同颜色和强度的光线。图中从左至右分别为氦气、氙气。
氦的价格相对来说并不贵。很多工业应用根本找不到更合适的替代品。对航天、科技、高科技制造业、火箭引擎测试、焊接、商业潜水、粒子磁铁、光纤、半导体芯片而言,液氦和液氮,氦气的作用都不可或缺。
然而,氦气重要的用途还当属医学成像,尤其是磁共振成像技术(MRI),以及利用高强度磁场的技术(NMR)。若不是因为氦气沸点极低,这些技术都不可能诞生。
氦元素坚固的稳定力源于其闭壳层电子组态:其外壳层是完满的状态,没有空间和其他原子通过共用电子进行结合。不过这是地球表面环境中的情况。作为宇宙中第二丰富的元素,氦在恒星和巨型气体行星的构成中起着重要作用。在外太空或者地球深处的条件下,它可能遵循着不同寻常的规律。如今,研究人员刚刚验证这种奇异的现象。
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