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氦(He)在整个宇宙中占23%,含量仅次于氢,但湖北氦气浓度低,为一种稀有气体。目前,具有工业价值的氦(>0.1%)主要提取自天然气藏,含量最高可达7.5%。近年来,液化天然气(LNG)产业兴起,氦气可在LNG尾气中富集,可进一步降低氦气的工业标准。
目前,针对氦气藏形成的研究较为薄弱,一般认为,在漫长的地地质历史中,富铀钍的矿物和岩石可生成大量氦气并部分保存;在剧烈的地球活动中,氦气会集中释放并溶于地下水;如其能运移到天然气藏中,便可以形成富氦天然气藏;氦气分子半径小,需要封闭能力更强的盖层,如膏岩层等。
2001年~2016年世界氦气的年产量 随着科技的不断进步,氦气因其沸点低、分子小、化学惰性等性质越来越多地被应用到低温超导、核工业、航天、工业生产和科学研究等领域。其中,液氦的最大消费群体是医院的核磁共振(MRI)扫描仪,与人类健康息息相关。我国为贫氦国家,国内氦气消费主要依赖于进口,受制于人。另外,氦气的开采可大大提高富氦天然气的经济价值。现有资料表明,我国的渭河、四川、塔里木、柴达木、松辽、渤海湾、苏北、海拉尔等8个盆地发现有含氦天然气显示。
液氦的沸点极低(4.25K),使其成为高科技领域的宠儿:一是低温超导。液氦温度极低,可为超导磁体提供低温环境,其中应用最广的为磁共振成像(MRI)。医院核磁共振成像仪的核心大都是超导磁体,只有在液氦的低温下才能稳定运行,产生稳定的磁场,保证高分辨率成像。二是低温冷却。