你可能还记得,几年前曾经出现过关于全球氦供应量有限的报道。类似的消息也在这几年间的周期性报告中屡屡出现。那么,这一危机值得引起人们的重视吗?氦早在宇宙形成之初、宇宙须臾之后便已经诞生,至今已有数十亿年的历史。它是宇宙中第二轻、也是第二常见的元素,仅次于氢气。但地球上的氦并不多,含量仅为百万分之几。问题在于,氦原子核太轻,不足以被地球引力所牵制。一旦氦气进入大气,就会逃逸到宇宙中,在太阳风的“吹拂”下随风而去。虽然地球上的氦一直在减少,但直到不久之前,氦储量都非常充足。大多数氦都是在宇宙时形成的。铀和钍等性元素可衰变成更小的碎片或粒子,其中也包括α粒子。这些粒子便是失去电子后的高能氦原子。在这种衰变过程中,性元素分裂成若干碎片,同时释放出能量,因此名为裂变。
性元素的衰变可以弥补通过大气损失的氦。裂变生成的氦主要储存于多种矿石中,在天然形成的大型蓄气池中大量聚积,如位于美国德克萨斯州的国家氦气池。但这种天然过程需经历成千上万年,产出的氦气量才能达到商业提取价值。
把一圈导线缠绕在的超导材料上,再将其放置在液氦中,冷却至4.2开尔文、甚至更低,便可达到超导体所需的特殊温度条件,再向线圈中通入高强度电流。目前的稳定磁场位于美国佛罗里达大学国家高强磁场实验室,由一块超导磁铁产生,磁场强度足足高达地球磁场的150万倍。
科学家们会利用技术分析实验室中发现的新材料的物理特性。有些材料后来被研发成了药品,如能够解决全球健康问题的新型;有些则被研发成了能够回收利用的绿色建筑材料。能源领域也取得了不少进步,研发出了更小、更便携、能量更高的电池,或可减少我们对碳燃料的依赖。但技术目前仍需要大量液氦,这点在短时间内暂时无法改变。
幸运的是,我们已经知道了如何更好地保护剩下的氦储备,并且在不断发现新的氦气池。我们明白了如何在氦逃逸到太空中之前予以回收利用,也开始研究能够在更高温度下运行的超导体。这些工作都费时费力、成本高昂,而且回收氦还需要大量化石能源提供的能量。与此同时,我们还要寻找更多的氦气来源,并找到更好的回收途径。我们可以从少买几个氦气球这样的小事做起。下次放飞氦气球之前,不妨三思而后行。
人眼所能看到的色彩领域中,液晶只能再现27%,等离子为32%,而激光的理论值超过90%。 激光显现的开展从上世纪60年代激光器出现开端就进入了概念阶段,由于受激光器开展水平的限制,激光显现进展缓慢。前期曾以氦-nai激光器输出的632.8nm或ke离子激光器输出的647.1nm为红光光源, 以ya离子激光器输出的514.5nm和488nm为绿光、蓝光光源作为三基色开展相关的显现技能的研讨。