诺奖得主警告25年之后地球或将"无氦"
ugmbbc发布于 2010-08-30 21:57:08|2405 次阅读 字体：大 小 打印预览
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新闻来源:网易探索
氦实际上是一种非常重要的科研工具。更重要的是，作为一种惰性气体，它本身很难获取。然而，过于低廉的价格使氦被滥用了。最近， 美国物理学家、诺奖得主罗伯特·理查森在接受《新科学家》杂志专访时发出警告：如果不立即控制对氦的滥用，25年以后科学家将无氦可用。届时，人类在很多 领域的科学探索工作将大受影响。
理查森对美国government关于氦气使用的政策提出了警告。
《飞屋环游记》所表现的对氦气球的滥用，前提是氦气的价格被刻意压低了。
氢气球人人都玩过，或许有些人玩得还挺大的，比如《飞屋环游记》里的那位老大爷。不过，很多人都会误以为氢气球里装的是氢——— 如果真是这样可就麻烦了，氢气与氧气混合后，遇火会爆炸，中学化学课本上都有提及，怎么可能让孩子们玩这种危险的东东呢？实际上，现在的氢气球，填充的都 是氦，元素周期表上排名第二的家伙。 氦实际上是一种非常重要的科研工具。更重要的是，作为一种惰性气体，它本身很难获取。然而，过于低廉的价格使氦被滥用了。最近， 美国物理学家、诺奖得主罗伯特·理查森在接受《新科学家》杂志专访时发出警告：如果不立即控制对氦的滥用，25年以后科学家将无氦可用。届时，人类在很多 领域的科学探索工作将大受影响。
【小传】 关注氦供应的物理学家
理查森于1954年进入今天的维吉尼亚理工大学学习。在一度的彷徨期后，他选择了物理学，并在1965年获得杜克大学的物理学博士学位。理查森曾经 专注于核磁共振，研究液体和固体在极端低温下的量子属性，之后，他将所有的精力都投入于氦3的低温研究。1972年，因为在康纳尔大学的原子与固态物理学 实验室中发现了氦3的超流体属性，理查森与另两位科学家获得了当年的诺贝尔物理学奖。目前，理查森任教于康纳尔大学。
不过，在近日举行的德国林道诺贝尔奖得奖会议上，他宣布，自己将只关注于影响全球氦供应的科学政策。理查森表示，美国在氦供应的科学政策一方面让氦 储备市场化，但另一方面其价格却受到人为控制。这导致的过度使用氦的消费方式将使得氦气在二十几年中用完。
理查森介绍说，氦是完全的惰性气体，几乎没有化学属性。这种特点使得它在带高放射性物质的工业上有着至关重要的作用。此外，在所有的气体中，氦气的 热导率最高，其中子透明。这意味着它在下一代核反应堆技术上起到了相当重要的作用。在所有气体中，氦气的沸点最低，被大量用于大型冷却系统，大型量子对撞 机（LHC）就使用了氦气帮助保持其低温超导状态。“这是我最喜欢的元素。”理查森在会议上说，“所以我用一生在研究它。”
氦原子很轻，所以可以用在气球上，但这也导致了它被滥用。一旦进入大气，它很快就会进入平流层，然后逐渐远离地球，消失在茫茫宇宙中。理查森说，最 重要的氦来源于花岗岩上层的盐丘。它们是混合天然气体的组合部分。
1903年，美国肯塔基州首次从天然气田中提取出了氦气，很快，氦气便用于了美国军方的飞机中，美国government将其视为一种战略性能源。二战后，美国government 逐渐建起了一条和天然气管道平行的氦气管道，将氦气运到一个固定的盐丘，这个地方叫做“布什丘”（Bush Dome），这个地方和美国总统并无关系，但 却在世界氦总供应中占有很大份额。
理查森说，仅“布什丘”的储备足以满足全世界10年间的氦需求。但美国国会的一项法案却迫使这些储备必须在20年内卖完。氦气因此被廉价抛售。
以2008年全球氦消费速度推算，世界将在25年内用完所有的氦。理查森说，现在的解决方法是，保证氦的市场价格和其稀缺性一致。“我们这一代人没 有权利决定未来的氦使用。”理查森说。
【观点】 每个气球都该卖100美元
记者：我们大部分人认为氦这种气体只不过是用来给气球充气，或吸入时让声音变得好玩而已（氦气传播声音的速度约为空气的三倍，所以吸入氦气的人说话 的声音频率会变高。《生活大爆炸》中的谢耳朵遭遇过这样的恶作剧），即使氦气供应快用完了，又有什么要紧的？
理查森：可以找到一些其他气体替代氦气，但是我们没有什么东西能替代液氦，在核磁共振扫描仪（MRI）中，液化氦可以让超导磁体冷却下来。氦的沸点 比任何物质都要低。同样，液氦也用于纤维光学和液晶显示屏。液氦是“自给自足”的，它可以循环利用。
记者：如果氦供应减少了，工业界肯定得花越来越多的钱购买氦了。
理查森：不。它的价格是固定的。1925年，美国government建立了一个国家氦储存地（布什丘）。今天，有超过10亿立方米的氦气储存在这处气田中。这地方 氦气的储量是全球氦气储量的一半。1996年，国会通过了一项法案，要求这块具有战略意义的氦储存地在2015年前卖出，因为这项法案，氦气被廉价售出， 没有人认为它是种珍稀资源。
记者：一些石油公司如埃德森美孚公司投资很多，从油页岩中提取石油，油页岩中也可能含有氦气，这可能拯救氦气供应吗？
理查森：所谓的“（美国）东部油页岩”的确是天然气体的来源之一，但没有任何迹象表明其中含有氦。相对而言，美国西部天然气田中发现的氦的量则较 大，比例达到了0.5%到2%。英国北海天然气田和欧洲天然气井的情况同样如此。
记者：所以氦气供应的确是要用完了。但我们可以用别的东西制造氦气，或者从空气中提取它吗？
理查森：没有什么化学方法可以制造氦。地球上我们的氦供应来自于地球岩石中放射性的α衰变。现在还没有任何商业上的可行方式，能从空气中还原氦。所 以，我们现在只能依赖于从岩石中提取氦。一旦这些氦用完了，我们就不得不从空气中还原氦。那时，氦气的价格将是现在的10000倍。
记者：关于氦短缺的话题已经谈了一段时间了，今天的情况真的这么紧急吗？
理查森：欧洲有人在探讨这个问题。但在美国，没人提及此事。可美国的氦供应占了全球氦消费的80%。现在的问题是，这些供应将在约25年内用完，而 美国government还在坚持老的政策，用荒唐之极的低价销售氦。
记者：那么，美国government该做什么？
理查森：government不该插手商业活动，让市场规律来决定价格。那样的结果肯定是氦价格的上涨。对公众来说这是一个坏消息，派对上用的气球将不再是3美元一 个，而是100美元，但我们不得不这么做———最终，我们都得面对这样的价格。
【元素卡片】
氦
一种无色无味的不可燃气体，空气中的含量约为百万分之五点二。化学性质完全不活泼，通常状态下不与其他元素或化合物结合。氦气的沸点为 -268.9℃。
1868年，法国天文学家简森在观察日全蚀时，曾在太阳光谱上观察到一条黄线D，这和早已知道的钠光谱的D1和D2两条线不相同。同时，英国天文学 家洛克耶尔也观测到这条黄线D。当时天文学家认为这条线只有太阳才有，并且还认为是一种金属元素。所以洛克耶尔把这个元素取名为Helium，其中的 helio是太阳神的意思。
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