氦(Helium),為稀有氣體的一種。元素名來源于希臘文,原意是“太陽”。1868年法國的楊森利用分光鏡觀察太陽表面,發現一條新的黃色譜線,并認為是屬于太陽上的某個未知元素,故名氦。氦在通常情況下為無色、無味的氣體,是不能在標準大氣壓下固化的物質。氦是不活潑的元素。氦的應用主要是作為保護氣體、氣冷式核反應堆的工作流體和超低溫冷凍劑。
2017年2月6日,中國南開大學的王慧田、周向鋒團隊及其合作者在《Nature Chemistry》上發表了有關在高壓條件下合成氦鈉化合物——Na2He的論文[1][2],結束了氦元素無化合物的歷史,這標志著我國在稀有氣體化學領域走向了前端。
由于氦很輕,而且不易燃,因此它可用于填充飛艇、氣球、溫度計、電子管、潛水服等。也可用于原子反應堆和加速器、激光器、火箭、冶煉和焊接時的保護氣體,還可用來填充燈泡和霓虹燈管,也用來制造泡沫塑料。
由于氦在血液中的溶解度很低,因此可以加到氧氣中防止減壓病,作為潛水員的呼吸用氣體,或用于治療氣喘和窒息。
液體氦的溫度(-268.93 ℃)接近零度(-273℃),因此它在超導研究中用作超流體,制造超導材料。液態氦還常用做冷卻劑和制冷劑。在醫學中,用于氬氦刀以治療癌癥。它還可以用作人造大氣層和鐳射媒體的組成部分。
如果大量吸入氦氣,會造成體內氧氣被氦取代,因而發生缺氧(呼吸反射是受體內過量二氧化碳驅動,而對缺氧并不敏感),嚴重的甚至會死亡。 另外,如果是由高壓氣瓶中直接吸入氦氣,那么其高流速就會嚴重地破壞肺部組織。大量而高壓的氦和氧會造成高壓緊張癥狀High pressure nervous syndrome (HPNS),不過少量的氮就能夠處理這個問題。而空氣中百分之七十八都是氮氣,所以不用擔心。據介紹,大量及長時間吸入氦氣可導致腦損傷甚至死亡。在大部分薯條類包裝袋里也含有少量氦氣,不過不必擔心,沒有危害。
當身體內的氦氣含量增加導致氧氣含量低于19.5%時,患者先出現呼吸加快、注意力不集中、共濟失調;繼之出現疲倦無力、煩躁不安、惡心、嘔吐、昏迷、抽搐,以致死亡。
因此,在氦氣使用場所可以配置氦氣檢測儀,實時對現場的氦氣進行監測。
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