氦的自我报告:人类不能没有窒息而生活

                                    氦的自我报告:人类不能没有窒息而生活


                                    我的名字是氦,符号是氦。我也被称为太阳元素,因为我首先在太阳上发现它,然后在地球上发现它。不要把我视为一点点独立,我是未来技术的新宠。 我的名字是氦,我是化学元素周期表的第二个元素,符号是He。 我也被称为太阳元素,因为我首先在太阳上发现它,然后在地球上发现它。 1868年,法国天文学家詹森在分析太阳光谱时偶然发现了一条不寻常的意外黄色光谱线。光谱线是当每个元件被加热到相当高的温度时发出的光,并且是波长相关的,因此每个元件发射的光谱线的颜色是唯一的。科学家使用元素的谱线来识别元素,就像警方使用指纹识别嫌疑人一样。所以詹森的结论是,必须有一个从未在地球上看到的元素,但尚未发现太阳中存在的元素。 两年后,苏联化学家门捷列夫根据他发明的元素周期表预测:氢和锂之间还有一个元素,元素周期表中的原子量在1到7之间。这个元素很尴尬,但起初Mendeleev没有把这个元素的预测与之前的Jensen的发现联系起来。 二十多年后,苏格兰化学家拉姆齐在研究铀时发现了一种神秘的气体。他发现这种气体的光谱非常类似于Jensen之前发现的黄色光谱线,但由于他没有仪器来确认谱线中光谱线的位置,他不得不求助于最好的光谱线之一。时间。克鲁克,克鲁克终于证明了这种气体很尴尬。所以他在地球上找到了它。 因为蟑螂最初是在太阳上发现的,所以它们被命名为氦。这个词源自希腊语helios,原意是太阳,所以我的元素符号设置为He。它也被称为太阳元素。它是在地球以外的宇宙中发现的第一个元素! 后来,我发现地球的大气层,发现地球上还有水。此外,还发现外星陨石和宇宙射线中存在缺陷。因此,氦在天地之间几乎无处不在。 氦是宇宙中第二丰富的元素,仅次于氢。宇宙中锶和氢的比例出乎意料地高,达到99.9%。即便如此,蚯蚓在地球上是罕见的,并且所有地球的气体含量仅排在第六位,即氦气在氮气,氧气,氩气,二氧化碳和氦气之后排出。在地球上,几乎所有的氦都存在于天然气或放射性矿石中。 事实上,地球上的氦主要来自放射性矿物(陨石中的珐琅质也是如此)。换句话说,放射性矿物质的痰是地球上蟑螂的故乡。 1亿公斤的铀可以在1亿年后产生2克的窒息。据估计,地球形成后,它已经产生了数亿立方米的氡。 在发现蟑螂后,人们逐渐在科学技术的实践中找到了自己的脾气和个性,因此他们开始使用氦气。 在元素周期表中,氦气位于惰性气体的顶部。因为该族的元素是化学惰性的并且不与其他元素反应,所以它们被称为惰性气体。像这个家族中的所有其他气体(氖,氩,氪,氙,氪)一样,肼的活性很低,不能与其他元素结合。人们从未制造过与锶相关的稳定化合物。 它无色,无味,无味,无毒,因此不会污染大气。氦是一种单原子分子气体。氦气的惰性使其成为仍然以简单元素形式存在的少数元素之一。因此,有些人称我为单身汉气。它具有分子量小,重量轻,易扩散的特点。氦是除氢之外的最低密度气体,其仅为空气密度的七分之一。 因此,氦在空气中具有大的浮力并且变成有用的气体。尽管氦的密度大于氢的密度且浮力小于氢的密度,但氦比氢具有更大的优势,因为它不易燃且无毒。氦气已被用来取代容易爆炸的充氢气球和飞艇,为人类航空和高空图像探测提供服务。 每年在美国生产约8500万立方米的商业氦。天然气的主要成分甲烷是甲烷,它含有浓度为0.3%的氦气。通过分馏,可以将氦与甲烷和其他杂质分离。分馏是一种使用不同沸点分离液体混合物的技术。由于氦的沸点很低,仅为零下268.9摄氏度,低于任何其他气体,因此氦气不易液化。事实上,氦气是所有气体中最难液化的。如果天然气冷却,其他气体将逐渐液化,只留下氦气。 提及氦的物理性质与其他元素有很大不同。例如,氦具有所有元素的最低沸点,即268。 9摄氏度。对于其他气态元素,它在达到如此低的温度之前已经液化成液体,并且只有氦气仍然是气体。氦的凝固点为272摄氏度,因此氦是唯一不能通过低温固化的气态元素。如果你想治愈氦气,你必须增加压力,如果它不是冷的话。 由于氦是最难液化的气体,因此在化学和物理领域进行超低温实验时,氦通常与液氦不可分离。 1938年,人们还发现了我的液氦的特技,即氦在非常低的温度下具有有趣的超流体效应。 处于超流状态的液氦可以流过普通液体不能通过的细孔。如果将液氦放入开口容器中,液氦将沿着容器的内壁缓慢地爬出,并且在短时间内,容器中的液氦将耗尽。如果将液氦填充在管中,则用精细抛光的金刚石堵塞喷嘴,使其填充微孔,然后用光照射管,并且液体氦将从约1米高的微孔中喷出。 氦也可以混合到塑料,人造丝和合成纤维中以制造泡沫,泡沫等。由这种泡沫纤维制成的棉纤维轻而温暖,特别适合军事用途。因为这种蝙蝠在行军时大大减轻了士兵的负担,一旦遇到河块,只需将蝙蝠绕在腰部,成为救生圈。 如前所述,氦气不与其他元素发生反应,氦气既不会燃烧也不会点燃,因此不会腐蚀和损坏任何金属设备。因此,焊接和冶金技术人员已经看到氦的高化学稳定性。例如,氦气可用作轻金属焊接和熔炼中的保护剂,以防止金属氧化和渗出。 所谓的焊接是将两种金属加热到高温然后将它们连接在一起。然而,在高温下,金属倾向于与氧形成氧化物,因此不可能粘合,或纯度不够高。如果这种接头在充满氦气的容器中进行,则不会成为问题,因为氦气是惰性的并且不与金属相互作用。 氦气也常用于检测裂缝系统,假设管道有裂缝,可以很容易地用氦气检测到。首先,氦气从管的一端输入,然后由管外的检测器检测。因此,可以测量管的裂缝,并且裂缝很大。这也是使用氦气作为惰性气体。管中任何物质的特性。出于同样的原因,电子技术人员也使用氦气来填充某些真空仪器。 氡的另一个重要应用是在压力清除系统中。在工业中通常需要对系统加压,但系统内的气体倾向于与系统中的物质反应。一种解决方案是使用氦气作为惰性气体,不使用任何物质,氦气是无毒气体,因此氦气可用于清空容器中的所有气体。 除氦外,氦气是最好的导电气体,氦气是除氢气外最好的传热气体。在所有气体中,惰性气体更难溶于水,而在惰性气体中,氦气最难溶于水。氡的这种特性对潜水者来说非常重要。过去,当潜水员潜入海底时,他们使用橡胶软管来供应空气。然而,由于深海中的高压,氮在血液中的溶解度随着压力的增加而增加。如果潜水员返回地面,压力上升得太快,压力突然升高。当它落下时,原本溶解在血液中的氮气就会耗尽,就像汽水瓶盖打开时产生的泡沫一样。因此,当潜水员从水中出来时,他或她经常因血管阻塞而患上潜水疾病,这在严重的情况下会危及生命。 现在,用氦置换氮是因为氦的溶解度低于氮的溶解度。另外,氦难以溶解在血液中。人们使用氦气和氧气的混合物来制造混合空气。这为潜水员提供了更好的比较。良好的保护,防止潜水 - 潜水的主要职业病。 氦气有三个主要特征,可用于医药,因为氦气轻,不易燃,无毒。氦气可以在手术室中使用,以稀释容易点燃的麻醉剂。一般来说,最好的阻燃气体是二氧化碳,其次是氦气,但二氧化碳不能用于麻醉治疗,所以氦气是最适合的灭火气体。如果用氦气替换空气中的氮气,身体可以轻松呼吸,这可以减轻哮喘的疼痛。因为氦气的重量只有氮气的七分之一,所以呼吸氦气所需的肌肉力量是呼吸空气的三分之一。因此,疝气是一种很好的气体,有助于通过阻塞的气管输送氧气。混合物的比例约为79%,而氧气占21%。但是,使用时,您还必须遵照医生的指示。氦气和氧气的混合物不仅可以帮助治疗哮喘,还可以帮助潜水和水下救援工作。但这一切只是一个令人窒息的小测试。令人窒息的天才是核物理和低温物理学的一项重大成就。 法国物理学家贝克勒于1896年首次发现了原子能时代的前奏,以发现自然辐射,这种辐射在衰变时也会发出氦原子核。核的更流行的名称叫做alpha粒子。英国剑桥大学卡文迪什实验室的物理学教授卢瑟福发现了阿尔法粒子,并取名。他一开始并没有意识到α粒子(也称为α射线)是氦原子核,所以他只用希腊字母α来称呼它,这就像在代数中使用X来称为未知。 阿尔法粒子的速度高达每秒20,000公里,能量非常大。因此,物理学家使用α粒子作为炮弹轰击原子核。当核被击中时,会发生各种变化。例如,如果核被压碎,则可以产生新的粒子,并且可以释放原子能。物理学家可以通过观察这些变化来识别原子,然后使用原子能。 原子的轰击也是由英国物理学家卢瑟福于1910年领导的,然后来自世界各地的科学家加入了这项研究。使用的轰击粒子逐渐限于α粒子,质子,中子等派上用场。其中,用α粒子建造树木的优点是最令人印象深刻的。例如:人工转换元素使其他新元素(这是历史上第一次实现人类多年的美丽幻想),发现中子,第一次人工辐射。 在轰炸粒子的早期,人类甚至不知道原子有核。直到20世纪30年代,核的结构才开始得到认可。 20世纪40年代以后,掌握了铀核裂变释放的原子核能量。因此,人类正面临着自火灾发现数十万年以来最大的能量革命。 阿尔法粒子作为轰击原子核的壳的重要性曾一度降低,让位于质子,中子等等。原因是原子核具有两倍于质子的正电荷,因此当原子核被注入原子时,它很容易被带负电的电子吸引并减速,并受到带正电原子核的排斥力,难以击中核心。 但是在20世纪30年代之后,由于加速器技术的进步,加速器可以加速氦气并大大增加能量。通过这种方式,我得到了更新。氦原子核可以破碎各种原子核并引发更多的核反应。可以预见,人工加速的α粒子将帮助人类更多地了解核心内部世界的奥秘。 太阳和宇宙射线中的α粒子是如何产生的?这个问题与恒星能量的探索和热核反应的发现有关。 为什么太阳和其他恒星几乎可以在数亿年内发出很多光?它的能量是多少,这是各个年龄段的学者都感到困惑的问题。直到今天,这种性质中最重要的秘密实质上被扣除了。 正如我之前所说,宇宙中有最多的氢,第二个是第二个。由于核物理学的进步,到20世纪30年代,物理学家认为太阳能的来源是氢核在高温下解离形成氦原子核的大过程,即热核反应,许多恒星的能量相似。在宇宙的原始辐射中,氢原子核和原子核是主角。 根据这种观点,宇宙射线可能是遥远恒星的热核反应的原料和产物。在从恒星辐射后,它们被星际磁场的巨大宇宙加速器加速,并以惊人的速度来到我们的地球。似乎恒星世界是我庞大的制造工厂。它的大量输出使得地球上放射性矿物的能力似乎微不足道。或许可以说,恒星宇宙是氦的真正家乡。 太阳的焓来自氢的核聚变反应。科学家经常将这一过程称为氢燃烧。太阳辐射到地球的能量是由氢聚变反应产生的。在太阳内的高温高压条件下发生一系列核反应。最终结果是质子融合形成钌核。为了引发上述反应,需要1000万摄氏度的高温和约1000万帕斯卡(100大气压)的压力。幸运的是,即使在上述极端条件下,氢气的燃烧仍然非常缓慢。对太阳的氢聚变反应持续了50亿年,预计还会持续50亿年。 世界上最重要的应用是使用低温冷却系统。这是因为氦气可以在零下268.9摄氏度液化成液体,这足以冷却任何材料。因此,它通常用作超导装置的辅助工具。 简单来说,所谓的超导性是电流没有电阻(零电阻)。结果,一旦电流流过材料,它就不会流动,也不会有能量损失。可以想象,有一天,超导将彻底改变我们的电力系统。问题是超导仅发生在非常低的温度下。一种方法是使用液体液体。 在液氦的超低温下,各种物质的性质变得非常特殊。这使我们能够建立一个叫做低温电子学的新学科。数十年来,科学家们发现一系列金属(如汞)和合金可以使用液态氦作为冷却剂。当冷却到非常低的温度时,这些合金会失去抵抗力。这被称为超导性和超导性。性物体被称为超导体。还发现一些半导体(如锗)被液氦冷却到很低的温度,虽然它们不会成为超导体,但如果同时施加一定量的电压,电流可以通过几乎畅通无阻,即所谓的故障。 学者们使用超导体和半导体,可以在超低温下分解,制造出许多复杂的电子元件,用于各种电子设备。该组件足够小,可与人体神经元进行比较,具有优异的性能。这使我们有可能制造出许多精彩的设备,例如:能够长时间保持磁力的强大电磁铁,完全无摩擦的陀螺仪,以及能够看到原子的电子显微镜。 然而,冷却到零下268摄氏度,氦也会变得溺水 - 也称为液氦;继续冷却到零下272.2度,也可以使氦成冰 - 也称为“固氦”。利用液氦可以获得接近绝对零度(即273.16摄氏度)的超低温。 这种超低温技术可用于低温物理,核物理和理论物理的研究。例如,世界上用于研究材料结构的许多大粒子加速器使用液氦来冷却它们的超导磁体;天文学家还使用液氦冷却许多探测器,以避免热噪声干扰,这使其更容易,更准确。接收来自遥远星系的信息。 自从我被发现以来,我一直在为人们服务。毫无疑问,有些人将其描述为具有劳动性质的单身汉气体。即便如此,在未来,您一定会为未来的人类世界做出更大的贡献。

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