大型活動(dòng)通過(guò)釋放氣球的方式來(lái)慶祝,由來(lái)已久,為什么人會(huì)有放氣球的想法和心里呢?因?yàn)槲孱伭臍馇蝮w現(xiàn)了我們青春的精神、還能讓人體驗(yàn)到放手的感覺(jué),以及放飛自我和無(wú)拘無(wú)束的樂(lè)趣。
同樣的氣球也會(huì)因?yàn)樵诟呖罩袣鈮哼^(guò)低而爆掉、會(huì)漏氣癟掉、有時(shí)還會(huì)無(wú)意間在你手中滑走,這與我們?nèi)祟惖纳举|(zhì)非常相似。
氣球要想飛走,它里面必須有比空氣密度低的其他,而在地球的大氣中主要以78%的氮?dú)夂?1%的氧氣以及其他微量氣體組成。
現(xiàn)在你默念下元素周期表,你就會(huì)發(fā)現(xiàn),唯一能讓氣球飛起來(lái)的氣體只有氫氣和氦氣。最開(kāi)始我們向氣球里、甚至人類最早的飛行器飛艇里充的都是氫氣。
因?yàn)闅錃夂苋菀状罅揩@取也非常便宜,雖說(shuō)地球上的氫元素沒(méi)有以氫氣的形式保留在地球上,但是水中含有大量的氫,所以制取相當(dāng)容易。
但是氫氣非?;顫娙菀兹紵瑲v史上有很多次因?yàn)闅錃馇虮及l(fā)生的事故,以及著名的齊柏林飛艇災(zāi)難,讓我們深刻認(rèn)識(shí)到玩氫比自焚。
所以我們還想放氣球,怎么辦?只能選擇氦氣了。這種氣體非常安全,很少能參與任何形式的化學(xué)反應(yīng)。但這種氣體非常珍貴、難以獲取,是地球上不可再生資源,我們后面再說(shuō)。
我們先說(shuō)下釋放氣球的危害,以1986年克利夫蘭災(zāi)難為例。
俗話說(shuō)的好,物極必反,放一兩個(gè)氣球沒(méi)關(guān)系。但是要是超出一定的量就會(huì)造成無(wú)法想象的災(zāi)難。
1986年美國(guó)克利夫蘭的慈善組織為了給貧困家庭和兒童籌集資金,舉辦了一場(chǎng)大型的氣球節(jié),以每一個(gè)氣球一美元的價(jià)格向外出售,所獲得的收益待會(huì)捐贈(zèng)給需要的家庭。
起初的目的是售出200個(gè)氣球,并收集起來(lái)一起釋放,打破吉尼斯單次釋放氣球的世界紀(jì)錄,也讓全城人的愛(ài)心,能夠飛翔天空。
這么有創(chuàng)意、善意的活動(dòng)當(dāng)然獲得了大量的支持,由于天氣原因最終籌集到了140萬(wàn)個(gè)氣球,它們被統(tǒng)一裝在了一個(gè)大型的網(wǎng)子中,足有三層樓那么高。
釋放的一瞬間氣球向外膨脹,像是核彈爆炸的蘑菇云一樣非常壯觀,簡(jiǎn)直就是一場(chǎng)視覺(jué)盛宴。但是鋪天蓋地的氣球在隨后卻引發(fā)了很多災(zāi)難。
首先這些氣球一路傾斜飛進(jìn)了克利夫蘭機(jī)場(chǎng),造成了重大的安全隱患,有幾架飛機(jī)的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)纏入了氣球,緊急迫降,氣場(chǎng)被迫停飛。
一般情況下氣球會(huì)在天空中停留數(shù)個(gè)小時(shí),會(huì)越來(lái)越分散,但是隨之而來(lái)的風(fēng)暴冷空氣導(dǎo)致這些氣球根本飛不起來(lái),全部在低空徘徊。
最后這些氣球由于漏氣都落在了城市公路、高速公路上導(dǎo)致了交通擁堵和幾起交通事故。
氣球也落進(jìn)了附近海域,一望無(wú)際的“氣球水雷”導(dǎo)致一起海岸警衛(wèi)隊(duì)營(yíng)救行動(dòng)的失敗,造成兩名漁民溺水身亡。氣球落進(jìn)馬場(chǎng),爆炸聲導(dǎo)致馬匹驚慌亂竄,有幾匹馬在跨越馬圈圍欄時(shí)受傷。
最后,數(shù)以萬(wàn)計(jì)的氣球降落在附近的湖泊,橡膠和氣球的殘留物造成了多年的生態(tài)危害。
最終活動(dòng)主辦方遭到了一連串的法律訴訟,包括溺水者的家屬、馬農(nóng)和其他遭遇車禍的人。最后賠付了數(shù)百萬(wàn)美元。
這次氣球節(jié)日釋放的氣球數(shù)量至今依然是世界紀(jì)錄,沒(méi)有人再敢打破這樣的世界紀(jì)錄。
你可能會(huì)想這點(diǎn)災(zāi)難,不至于禁用氦氣球?。恳淮尾环拍敲炊?,少放一點(diǎn)也沒(méi)事。你可能不了解的是,氦氣有多么的珍貴!
說(shuō)實(shí)在的這玩意要浪費(fèi)完,就算把地球翻個(gè)遍也找不到氦元素了。
氦元素在宇宙中的含量非常高,僅次于氫元素,因?yàn)樵诖蟊ㄖ幱钪娴暮撕铣删椭Q生了這兩種元素,按照數(shù)量計(jì)算分別為92%的氫和8%的氦。
往后我們?cè)谟钪嬷锌吹降乃形镔|(zhì)都是來(lái)自氫和氦在恒星核心的聚變,所以說(shuō)宇宙并不缺少氦。
就連太陽(yáng)系中的四顆氣態(tài)行星、以及太陽(yáng)本身都含有大量的氦氣,但是地球上為啥就沒(méi)氦氣呢?
原因在于這種氣體非常輕,且不易發(fā)生反應(yīng),地球形成之處氫、氦都有,氫比較活潑被大量的保存在了水分子中,而氦就完全徹底的從大氣中逃逸到了外太空,可以說(shuō)地球上一點(diǎn)點(diǎn)氦氣都沒(méi)有。
那么我們現(xiàn)在使用的氦氣怎么來(lái)的呢?首先我們?nèi)祟悰](méi)有掌握核聚變,無(wú)法自己創(chuàng)造出氦元素,現(xiàn)在所使用的氦氣都是從地下開(kāi)采出來(lái)的,且資源十分稀少。
那么地下當(dāng)年在地球形成時(shí)保存了氦氣嗎?并不是的,而是在地球的內(nèi)部有相對(duì)較為豐富的重元素,例如我們熟悉的鈾238、钚232,這兩種元素都具有放射性。
且半衰期非常長(zhǎng)鈾238大約45億年,232大約140億年,正因?yàn)檫@兩種元素的半衰期很長(zhǎng),所以地球誕生后45億年的今天,我們依然能夠開(kāi)采出大量的鈾和钚。
這也是為什么目前地球上自然存在下最重的元素就是他倆了。
這些重元素的原子量非常大,衰變的時(shí)候就會(huì)釋放出一個(gè)阿爾法粒子,也稱為阿爾法衰變過(guò)程,其中包含有兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子,沒(méi)錯(cuò)!阿爾法粒子就是氦原子核。
氦原子核非常穩(wěn)定,它們被釋放出來(lái)以后就會(huì)立即獲得兩個(gè)電子變成中性氦原子,這就是地球上氦元素的唯一來(lái)源。
就是靠著非常緩慢、漫長(zhǎng)的成產(chǎn)生的,這些氦氣在地層中會(huì)混入到天然氣中,而我們?cè)陂_(kāi)采天然氣的時(shí)候就可以將氦分離出來(lái),制備出氦氣。
而我國(guó)的氦氣資源非常貧乏,全世界主要的氦氣資源被美國(guó)壟斷,但是這個(gè)富含氦氣的天然氣礦床已經(jīng)被開(kāi)采了50年,氦氣含量也一直在下降。
畢竟重元素的衰變速率是有限的,而且未來(lái)這些重元素也會(huì)越來(lái)越少,最終我們?cè)诘厍蛏蠒?huì)找不到一個(gè)氦原子。
你可以看下目前氦氣的價(jià)格,高純氦氣基本上都是在美國(guó)進(jìn)口的,40L的價(jià)格就高達(dá)一千左右。所以你也不要給孩子買市面上的氣球,那里面不可能全部充氦氣的,基本上是有氫氣。
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