我们在日常生活中常常能看到气球,除了我们自己用嘴吹起的气球之外,常见的气球还有氢气球和氦气球。如果不小心撒开这两种气球,这两种气球就会朝天上飞。主要的原理和我们游泳的原理是类似的。人之所以能够在游泳池里浮起来,是因为构成人体的主要物质是水,导致人体的密度和水接近,所以可以漂浮起来。而空气是由78%的氮气,21%的氧气,剩余的1%由二氧化碳,水蒸气以及稀有气体组成。
空气的密度是1.293千克/立方米,而氢气的密度是0.089千克/立方米,氦气的密度是0.12491千克/立方米,它们都要比空气的密度小,所以在空气中就会向上浮起来,由于我们看不到空气,所以看起来这两种气球就是飘起来的。
不过,氢气球已经被用得越来越少了。这是因为氢气是可以在空气中燃烧的,如果有火苗,就有可能会爆炸。氢气球爆炸的案例时有发生,为了安全起见,人们开始考虑使用氦气球。
要知道氦气属于惰性气体,不会发生爆炸。那氦气球就真的可以替代氢气球吗?
事实并非如此,氦气自身也有两大巨大的缺陷,这两个缺陷使得氦气正在面临被停用的局面。那氦气都有哪些缺点呢?
安全隐患
话说在1986年发生了一起氦气球的事故,不仅引发了血案,还导致飞机停飞,高速公路关闭,造成了巨大的经济损失,那这到底是咋回事呢?
这个事情发生在美国俄亥俄州克里夫兰,美国联合劝募机构准备为慈善组织“克利夫兰联合之路”发起筹款活动。当时联合劝募机构有一个合作方,这个合作方的领导者是特雷布·海因宁(Treb Heining),双方商定后,希望花6个月的时间,计划准备200万个气球。这样做的目的是以“吉尼斯世界纪录”为噱头,为筹款活动宣传。计划活动当天,把这些气球以1美元2个的价格出售,获得的收益会捐献出来,然后让人们同时释放这200万个气球。而在这次活动中,他们也考虑到安全,于是选择了氦气球,而不是氢气球。
这个活动非常成功地引起了当地居民的关注,很多人参与了这个活动。由于当时有一场暴雨要来,于是活动当天下午就提前决定释放气球,当时售出的气球已经达到了140多万个。人们在克利夫兰公共广场同时释放了这140多万个氦气球,这一举打破了迪斯尼乐园创造“吉尼斯世界纪录”。
由于氦气球十分稳定,这使得氦气球可以在天空中停留很长的时间,直到气体被完全放出后,才会落回地面,所以并不会对当地产生影响。可是这次情况比较特殊,由于暴雨临近。这些气球和冷空气、雨水接触,于是提前落回到了地面,这直接导致俄亥俄州东北部很多道路和水道发生堵塞,甚至连港口和机场也受到了影响。附近机场的一条跑道被迫关闭半个小时,街道上一些司机为了避让这些气球,发生了多起交通事故。还有一些气球降落到了牧场,导致很多马匹受到惊吓,产生了永久性的伤害。更糟糕的是,当时一艘船在湖中失踪,为了寻找他们,出动了许多救援人员,当时由于大量的气球阻碍,救援活动无法展开,延迟了3天后才能开始救援,这导致船上的两个人没等到救援而溺亡。
所以,氦气球看似人畜无害,如果大规模释放氦气球,同样还是引发很多事故。
氦比石油还稀缺?
氦气球除了可能出现的安全隐患之外,还有一个问题就是供应不足。迪斯尼常使用氦气球的,因为使用的量不大,所以没有被禁止。但现在日本的迪斯尼也表示要停用氦气球了。这当中最核心的原因是:氦气不够用了。
氦元素是元素周期表中第二号元素,在宇宙中氢元素占据了75%,而氦占据了23%,剩余的2%则是其他的元素。氢元素和氦元素在宇宙起源后没多久,就已经大量出现。
看似氦元素应该很多的,但实际上在地球上,氦元素很少很少,在地球大气层中,氦的浓度十分低,体积比大概只有百万分之5.2。地球上除了人工制备之外,只有地壳中的放射性矿物质衰变时可以产生氦。
但是这种衰变的时间很长。举个例子,铀238的半衰期时大约45亿年,钚232的半衰期大约140亿年。也就是说,地球自身要产生氦是很慢,而且计量很少的。这就导致,氦实际上非常稀缺,根本是供不应求。这才使得现在越来越少人选择使用氦气球了。
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