科学|气球里充的是氢气还是氦气？你若知道氦气有多珍贵，也会提出质疑
带孩子到医院打针 ， 进去的时候领着一个活蹦乱跳的小可爱 ， 出来的时候一定是抱着一个号啕大哭的伤心娃 。
刚巧 ， 卫生服务中心门口有个卖气球的 ， 形状各异画有各式卡通人物的气球的确能够充分吸引孩子的注意力 ， 于是哭声戛然而止 ， 挺好 ， 买一个吧 。 拽着气球往家走 ， 儿子看着气球问我：“爸爸 ， 气球为什么可以飞啊？”“因为气球里面的气体比空气的密度低 ， 也就是比空气轻”“那气球里的是什么气？” ， 这的确是一个问题 ， 这个问题看似简单 ， 但其实并没有那么简单 ， 很多孩子的家长也都有过类似的担心 ， 气球里面的气体到底是什么 ， 安不安全呢？
这的确是一个值得考虑的问题 ， 那么我们就来说说吧 。 在二三十年以前 ， 我们也曾经问过我们的父母 ， 气球为什么可以飞 ， 而我们得到的答案是：这是氢气球 。
要想让气球飞起来 ， 那么就必须要满足一个条件 ， 那就是让气球内的气体密度低于空气的密度 ， 通俗一点来讲就是让气球内的气体比空气轻 。
那么什么气体比空气轻呢？先来看看空气是什么 ， 地球大气的组成比例大概是这个样子的：78%的氮气、21%的氧气、0.94%的稀有气体、0.03%的二氧化碳以及少量的水蒸气和其它气体 。 那么什么气体能够比如此构成的空气密度更低呢？只有两种气体 ， 一个是氢气 ， 一个是氦气 。 氢和氦是自然界中最轻的两种元素 ， 宇宙诞生之后出现的第一批物质就是氢以及少量的氦 ， 而比氢和氦更重的元素则是在恒星的聚变过程中产生的 ， 而铁以上的元素则是在超新星爆发的过程中产生的 。
既然氢和氦是宇宙中最早出现的元素 ， 那么两者的总量一定很多吧？的确如此 ， 氢和氦在宇宙中的分布是极为广泛的 ， 总量也是极高的 。
但宇宙中的总量多 ， 并不等于地球上的总量就多 。 因为氢和氦都是极轻的气体 ， 所以在地球诞生之初 ， 它们就都逃逸到宇宙中去了 。 然而氢与氦不同 ， 氢是一种非常活跃的元素 ， 所以大量的氢元素就以水的形式保存在了地球上 ， 而氦是一种极为稳定的元素 ， 几乎不与其他元素发生反应 ， 于是地球上的氦就逃逸殆尽了 。 现在你应该明白了 ， 为什么以前的气球都是用氢气充的 ， 因为地球上的氢元素十分丰富 ， 而且制取氢气的成本很低 。 然而氢气有一个致命的缺点 ， 就是易燃 ， 氢气球爆燃所引发的安全事故层出不穷 ， 于是人们开始禁止氢气球 ， 转而将目光瞄向了氦气 。
不是说地球上的氦气都逃逸殆尽了吗？的确如此 ， 在地表 ， 我们是找不到氦气的 ， 所以必须到地底下去找 。
当然了 ， 地底下其实也是没有氦气的 ， 不过虽然没有氦气 ， 但却拥有如铀238这样的重元素 。 我们知道铀235是制作核裂变武器的重要原料 ， 而一般的铀矿中铀235的比例仅为0.7%左右 ， 其余的都是铀238 。 铀238虽然不能用于制造核裂变武器 ， 但却能够产生氦气 ， 因为铀238在衰变的时候会释放出一个阿尔法粒子 ， 而这个阿尔法粒子包含两个质子和两个中子 ， 实际上它就是一个氦原子核 。
氦原子核被释放出来以后马上就会获得两个电子 ， 于是一个氦原子就此产生了 。 除了铀238以外 ， 能够释放出氦原子核的还有232 ， 这些重原子衰变是地球上氦原子的唯一来源 ， 而这些重原子的衰变期动辄几十亿年 。 可见氦气是极为珍贵的 。
重元素衰变所产生的氦气通常会混在地下的天然气之中 ， 开采天然气时通过分离就能够获得氦气了 。
和氢气不同 ， 氦气极为稳定 ， 这也是它没能以其它形式保留在地球上的主要原因 ， 因为氦气极为稳定 ， 所以安全性极高 ， 不会发生类似于氢气的爆燃事件 ， 所以现在的气球内部充的都是氦气 ， 至少气球商人是这样说的 。
【科学|气球里充的是氢气还是氦气？你若知道氦气有多珍贵，也会提出质疑】那么气球中充的真的是氦气而不是氢气吗？这个可能取决于你所购买气球的价格 ， 要知道氦气是极为宝贵的 ， 是几乎不可能再生的 ， 因为产生氦气的重元素要几十亿年才能够发生衰变 ， 所以1L氦气的进口价格大概在25元左右 ， 所以我有充分的理由怀疑我儿子手中的气球里混杂了氢气 。
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