氦气是如何制成的

作者：PATRICK J. KIGER

如果你放飞一只氦气球，它会青云直上，飞大概10公里高，然后因为内外气压不均而爆炸。

氦气比重比较小，所以在大气中会一直上浮，假如这个氦气球很坚固，那么就能飞到外太空。所以，大气中的氦气含量极少，只有万分之五。

氦元素在太空中十分丰富，因为它是恒星聚变的产物。地球上天然存在的氦则产生自不同的过程。在地球深处，放射性元素，比如铀和钍，会衰变为其他元素，其中的副产品就是阿尔法粒子，其中包含两颗质子与两颗中子，然后从周围环境中捕获电子，变成氦原子，从地底出来，然后散入大气，再进入太空。

幸运的是，氦气也存在于天然气中，就比较容易提取出来给你灌气球了，当然除了气球还有更广泛的工业用途，从电弧焊到核磁共振，再到电脑芯片的制造。天然气中的氦气含量大概是0.3%。这是通过从气体中过滤其他杂质(如水、二氧化碳和硫化氢)的工业过程来完成的。最后，使用一种称为低温处理的过程来冷却气体并去除构成其中大部分的甲烷，留下原始形式的氦气，其纯度约为50％至70％，含有少量氩气，氖气和氢气。然后通过另一个冷却和过滤过程纯化粗氦，产生纯度超过99％的氦。

问题在于天然气田中没有那么多的地方有足够的氦气，提取氦气很难即有效又经济实惠，其中大部分来自少数几个产地，包括美国政府的国家氦气保护区，在德州。由于工业对氦气的需求如此之大，所以这些还不够。这种短缺已经损害了Party City这样的派对用品公司，该公司将在2019年关闭其45家门店。

本文译自 howstuffworks，由 HW 编辑发布。

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