我们出去游玩时,经常会看到小商贩拿着一大把的气球在广场售卖,这种一般都是“ 氢气球 ”。但是氢气是一种比较危险的气体,如果遇到明火很容易就会 爆炸 ,严重的还会对人体造成伤害。
小孩子的最爱:氢气球
2014年一个大型氢气球从河南飘到了江苏,被几个小孩子捡回家后发生爆炸,最终酿成了2死3伤的惨剧,可见氢气球的危险系数之高。
(资料图)
一般气球都要满足可以被放飞的条件,所以里面填充的气体就要 比空气轻 ,通过对比我们可以得知,比空气轻的气体还有氦气,于是一些商家开始研究 氦气球 。
美国的一场灾难让他们的研发扑了空,氦气球变成 “禁放”产品 ,这是为什么呢?或许了解完140万氦气球带来的灾难,你就明白了。
氦气球
氦气本来是一种比较稳定且不易与其他物体发生反应的气体,按常规思路来讲,氦气是很适合做气球的,既有商业价值,又很安全,但是在上个世界的美国却因为放飞氦气球损失惨重。
氦气储存装置
1986年美国克利夫兰的一家慈善机构为了给贫困家庭筹集善款举办了一个“放飞氦气球”的活动,同时他们试图用这个活动来打破吉尼斯世界纪录。
他们提前准备了大量的氦气球,并以一美元一个的价格卖给众多爱心人士,随时再将售卖的气球装进一个大的网兜一起放飞,而卖气球的收益他们也将全部捐给慈善机构。
谁都没想到这会酿成一场灾难
最终他们的善举也被很多人响应, 140万只气球瞬间被抢购一空 。这些气球被统一装进网兜中,高度可以达到几层楼。
准备工作做完后,工作人员拿起剪刀走进人群中。只要这些气球被成功放飞,他们就打破了一个吉尼斯世界纪录,这将是具有历史性的一刻。
在众多人的围观下,工作人员剪开了网兜。一时间这些气球快速升空形成了一场视觉盛宴,整片区域上方都被氦气球占据。
氦气球
凡事都应该适可而止,物极必反,过多的氢气球同时被放飞后续也带来了一系列的问题。当时克利夫兰刚好遇到了下雨天气,雨水让这些氦气球没有办法升到高处,只能在上空盘旋。
被放飞到空中的140万氦气球就只能一部分留到空中,一部分发生爆炸后落了下来。
正在驾驶航班的机长在看到如此多气球的情况下,怕它们卷入到发动机中,不得已只能降落飞机。一些没有起飞的航班也因为气球的影响延误了,使得 机场内部一片混乱 。
除了空运被影响,马路上的轿车也被掉落的气球碎片影响。一些碎片或许会挡住司机的视野,造成危险驾驶,当地也确实发生了几起 车祸。
惨烈的车祸
大量的氦气球盘旋在空中也让当地的两位渔民错过最佳救援时机。有报道称,事发当天刚好有两位渔民不慎落水,救援队当时在利用直升机进行搜救。大量的氦气球给救援人员的搜救行动增加了难度,最终渔民不幸溺死。
除此之外,这次事故也严重破坏了当地的生态环境。掉落到地面上的气球碎片比较多,掉落范围又比较广,没有办法彻底清理干净。再加上这些碎片没有办法降解, 当地的生态环境便遭到了严重的破坏 。
气球碎片
这些损失最终都由这家慈善机构承担,最终他们筹备到的钱甚至都不够赔偿,可以说是“偷鸡不成蚀把米”了,本是善举却最终造成了 恶劣的影响 。
其实从上述案例我们可以看出,氦气球本身是没有错的,只是策划活动的人员没有提前做好活动规划。所以被禁止的不是氦气球本身,而是大量放飞氦气球。
我们现在不常见氦气球的主要原因就是地球上氦气比较紧缺。宇宙中氦原子的数量是很多的,仅次于氢原子,但是 地球大气层中几乎没有氦气的存在 。
地球大气层
那为什么宇宙中氦气含量那么多,地球上几乎没有呢?氦气本身是特别轻的,且它不容易发生反应。虽然氢气也很轻,但是它可以保存在水中,氦气就不具备这个条件,它只能不断慢慢上升直到“逃离地球”。
氦气紧缺的原因除了地球上氦气含量比较低,还有获取氦气的方式比较难实施。
众所周知获取氧气的方法是很多的,除了一些化学反应比如 电解水 ,科学家们也已经可以实现直接从空气中分离出氧气了。
电解水原理
反观氦气一般都只存在于大气层的上方,也就是说如果想直接从空气中获取它几乎是不可能的。
直接分离无法实现,就只能借助化学反应来制备氦气了。通常有两个反应都可以获得氦气: 核聚变与核裂变 。
核聚变原理
核聚变一般就是指两个氢原子高速相撞后会产生一个氦原子,这是宇宙空间中氦原子最重要的生成方式。对于人类而言,要实现两个氢原子高速撞击还是很困难的。
核裂变一般是指一些重元素在数亿年一次的衰变期中会分裂成数个小原子,分解过程中会发生阿尔法衰变然后释放出一个阿尔法粒子,这个粒子就是 氦原子核 。
被分裂出来的氦原子核会很快转变成氦原子,而这就是目前地球上唯一的氦来源。世界上仅有10个国家有着天然氦气,不得不说氦气是真的很 稀有 。
核裂变原理
生成的氦气会大量存在于天然气中,只有通过多次的液化分馏然后再用活性炭吸附提纯后,才能得到纯氦,这个过程也需要消耗大量的人力物力。
氦气很稀有,但是不影响它的作用很多。
航空事业中离不开氦气,氦气可以当作压送剂和增压剂使用,导弹、宇宙飞船、火箭上都有它的存在。
航天飞机固体火箭助推器结构图
氦气可以充当保护气体,冶炼或者焊接物体的时候都会用到氦气,制造许多交通工具和航天器的时候都离不开它。
氦气是一种比较安全的气体,且它比较轻,可以用作灯泡、气球和飞艇的填充气。
正因为氦气在许多领域都起着很大的作用,所以在国际社会上氦气的价格都是 一路攀升 的。
我国的氦气资源特别贫乏,世界范围内的氦气资源大部分都在美国手中。1903年美国科学家在一块天然气油田中发现了氦气的存在,检测后他们发现这块油田氦气的含量可以达到1.8%。
油气田结构
目前40升左右的氦气价格就高达1000左右,那些贩卖气球的商家几乎不可能购买氦气做气球的填充物,所以市面上大部分气球填充的仍然是氢气。
在购买气球后,我们要做到远离明火,预防氢气球爆炸给自己带来伤害。也希望在未来,人类的航天技术可以支持让相关人员 在大气层最上方收集氦气 。