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化学元素·氦,原子序数2,原子量4.002602,为稀有气体的一种。元素名来源于希腊文,原意是“太阳”1868年有人利用分光镜观察太阳表面,发现一条新的黄色谱线,并认为是属于太阳上的某个未知元素,故名氦。后有人用无机酸处理沥青铀矿时得到一种不活泼气体,1895年英国科学家拉姆赛用光谱证明就是氦。以后又陆续从其他矿石、空气中发现了氦。氦在地壳中的含量少,在整个宇宙中按质量计占23%,仅次于氢。氦在空气中的含量为0.0005%。氦有两种天然同位素:氦3、氦4,自然界中存在的氦上全是氦4。氦在通常情况下为无色、无味的气体;熔点-272.2°C(25个大气压),沸点-268.9°C;密度0.1785克/升,临界温度-267.8°C,临界压力2.26大气压;水中溶解度8.61厘米3/千克水。氦是不能在标准大气压下固化的物质。液态氦在温度下降至2.18K时,性质发生突变,成为一种超流体,能沿容器壁向上动,热传导性为铜的800倍,并变成超导体;其比热容、表面张力、压缩性都是反常的。
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目前氦气的前景比较大,氦气为惰性气体,超临界温度低,化学性质十分稳定,广泛应用于、科研、石化、制冷、半导体、管道检漏、超导实验、金属制造、深海潜水、高精度焊接、光电子产品生产等领域。由于我国氦资源蕴藏量少,品质差,造成我国的氦气不仅产量低,而且提取成本高。除成化厂自产的氦气外,我国大部分氦气主要依赖进口,由跨国公司普莱克斯、空气产品、林德、法液空、岩谷气体等控制。中国供应商所占的份额很少,且以外资企业和合资企业为主,氦气供应渠道缺乏保障。根据海关统计数据,我国2005年进口氦气达到200万m3,2012年进口的氦气总量达到500万m3,并且以每年8%速度增长。
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在航空航天领域,氦气被广泛应用于从飞机制造到飞行的整个过程;宇宙飞船太空飞行作业中,使用氦气净化氢气系统,地面和飞行流体系统将其用作增压剂。除此之外,氦气还用作气象和其他观测气球的升力源。
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