一种新的科学方法已帮助找到大量的氦气沉积物

对人类而言非常及时和重要的发现

磁共振成像设备

宇宙中最常见的元素之一-氦-在地球上相对罕见。迄今为止，科学家甚至还没有找到其沉积物的方法。

氦与天然气沉积物一起偶然发现，是通过低温分离过程（即所谓的分馏）从同一天然气中提取出来的。

同时，氦气对科学和工业极为重要。在某些情况下，这并不是太关键-气球停止飞向天空，没人会担心。但是在某些地区，氦几乎是必不可少的。例如，在磁共振成像（MRI）设备中，使用在液氦中运行的超导电磁体。这是最理想的制冷剂，而氦气的缺乏会带来不愉快的后果。

除磁共振成像外，液氦还用作制冷剂，用于冷却红外和高频辐射探测器，鱿鱼磁力仪，扫描隧道显微镜和带电粒子加速器中的超导磁体。例如，CERN大型强子对撞机使用96吨液氦保持1.9ºK的温度。



液氦还用于溶解低温恒温器，低温电机中。氦气-在冶金工业中，作为熔融惰性金属的保护性惰性气体；在食品工业中（食品添加剂E939），作为推进剂和包装气体；用于填充浮船（飞艇和气球），作为氢气的安全替代品；在潜水气瓶中，用于填充气球和气象探针的壳，以填充气体放电管，作为某些类型核反应堆中的冷却剂，作为气相色谱的载体，以寻找泄漏的原因ruboprovodah锅炉和如氦 - 氖激光器工作介质成分，用于净化液体火箭等的燃料箱

在不久的将来，氦3也是热核能的有前途的燃料。令人惊讶的是，由于氦在科学和工业中具有如此重要的意义，并且考虑到其能源前景，科学家们仍然没有有效地寻找地壳中的氦沉积物。甚至有些专家甚至建议，如果地球上的这种元素的储量耗尽，则可以从月球上的白云母中提取氦气。

直到最近，还没有有目的地发现任何氦沉积物 -只是偶然地，少量地与石油和天然气一起发现的。

现在情况终于向前发展。来自牛津大学和达勒姆大学（英国）的一组科学家以及一家挪威太阳能公司Helium One开发了一种检测气体沉积物的全新方法-在其帮助下，他们发现了第一个真正的氦气沉积物（在非洲坦桑尼亚州境内）。

科学家从理论研究开始。他们研究了在火山活动期间，地壳中的古老矿物岩石如何被充分加热以释放其中所含的氦。

在这项研究中，作者选择了坦桑尼亚东非大裂谷（Great Rift Valley），该大陆的运动在这里产生火山活动并在地壳中产生裂缝，从而暴露出最古老的矿物岩石。顺便说一下，在这些品种中，科学家们最近发现了地球上最古老的农场（2500万年前）的化石遗迹。，那里有白蚁栽培的蘑菇来喂养他们的殖民地。


大裂谷的位置

如您所见，大裂谷不仅对进化史有用，对其他科学和工业领域也很有用。在那里，他们发现了氦气沉积物。

这项研究的结果是由科学工作的作者之一，达勒姆大学的研究生Diveena Danabalan在日本横滨举行的Goldschmidt地球化学会议上提出的。

这位研究生解释说：“我们证明了裂谷中的火山活动对于形成有形的氦气很重要。” -火山活动可能会提供足够的热量以释放古岩石中积累的氦气。但是，如果集气阱太靠近某个特定的火山，那么就有将氦与诸如二氧化碳之类的火山气体混合的风险，就像我们在该地区的温泉中看到的那样。”现在，科学家们正在努力确定古岩和现代火山之间最有利的“理想”区域的位置，那里是形成纯氦储层的最佳条件。

一个随机的尖端帮助在坦桑尼亚找到了氦沉积物-在坦桑尼亚东非裂谷的领土上有地方，氦和氢直接从土壤中释放。借助新的场形成地质理论，科学家们做出了大胆的假设，即地下蕴藏着丰富的氦气。事情就这样发生了。


坦桑尼亚的氦气矿床：Rukva，Balangida和Eyasi。氦气一图

独立专家估计，仅Rukva气田的氦气储量就可能达到15.28亿立方米。这足以用液氦填充120万台用于磁共振成像的设备。

但最重要的是，新方法用于搜索比以往任何时候都更需要的新存款。世界每年的氦气消耗量为2.26亿立方米，而世界最大的水库美国联邦氦气储备中仅剩6.85亿立方米的氦气。同时，美国已知的氦气总储量约为43亿立方米。

因此，英国和挪威地球化学家的发现对于全球经济，科学和技术将派上用场。甚至考虑到消费量的增长，人类也许至少会在几十年内为自己提供氦气。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN395711/