大多数人只有在他们想为特殊场合购买气球时,或者当他们想吸入气体以异常高的声音说话以获得喜剧效果时,才会遇到气。但最近氦的稀缺并不是什么好笑的事;除了用于派对气球外,这种气体也是实验室实验和全球其他实际工作场所的重要组成部分。


1903年,在堪萨斯州,氦与天然气一起从岩石中首次提取出来。自那时以来,我们对天然气及其许多实际应用的知识稳步增长,涵盖了各种不同的领域。因为它可以以液态的形式冷却到几乎为零,所以它是地球上最冷的液体,也是一种非常有用的工具,特别是因为它的稳定性和安全性。碳氢化合物气体等替代品的挥发性更大,也更难控制。


它在科学界的主要功能是在低温领域,用于冷却MRI扫描仪中使用的超导体磁体。这些冷却特性也可用于冷却核反应堆,它也是实验室实验中非常常用的载气。事实上,它的使用是如此广泛,以至于价格已经飙升,因为预计它会用完。中国进入工业世界,以及全球炼油厂停产,导致氦的需求超过了潜在供应。


尽管它是宇宙中第二丰富的可观测元素,但在地球上,它的供应相对短缺,仅为百万分之5.2。美国最大的氦储量是德克萨斯州100亿立方英尺的天然气;然而,预计在几年内,这个数量将减少到30亿立方英尺。其丰度的下降引发了科学界越来越多的关注。


意识到天然气即将耗尽,许多实验室正在寻找更可持续的替代品。其中一个选择是氢,尽管它具有较高的易燃性,因此可能发生事故,但许多人认为它是可行的,在某些情况下更可取的替代品。气体的负面影响可以通过使用氢气发生器来抵消,这可能是一种成本效益高的解决方案,甚至可以产生更好的样品输出。有关氢的优点及其作为氦替代物的潜力,请参阅本文:使用氢载气如何缓解您的氦供应困境。