氦气球一般能保持多久 当年140万个氦气球带来的灾难

每到节假日庆祝的时候，街上总会有人放飞气球，花花绿绿的气球飘在空中甚是好看。但如果问气球里面装的是什么气体，恐怕答案并不会统一。

有人会说是氢气，因为文学作品里都喜欢把能飘上天的气球称为氢气球。有人会说，氢气不安全，发生过好几次事故，所以里面充的氦气。也有人会说，氦气多贵啊，气球一个才几块钱，当老板做慈善吗？没良心的老板充的天然气，有点良心的充氢气。

以上说法其实都对，这些气体都曾经在气球里出现过，不过现在普遍使用的依然是氢气。

氢气的悲剧

氢原子是所有原子里最轻的，同时它也是元素之王，位于整个元素周期表的第一个。说它是元素之王，那是因为根据宇宙大爆炸学说，整个宇宙中诞生的第一个原子就是氢原子，之后的所有原子都是在氢原子的各种核聚变中形成的。理论上说，没有氢就没有整个元素周期表，因此元素之王称号对其而言当之无愧。

氢气在1766年被科学家卡文迪许发现并制备，是人类比较早使用的气体之一。在飞机还没有诞生的时候，人们的飞行主要靠热气球。热气球利用的是空气分子在不同的温度下密度不同的原理，热空气密度小，冷空气密度大，因此对着气球内部充热气，让气球飘起来。后来人们发现，充入氢气比热气更好，于是氢气球出现了。

人们在氢气球的基础上设计出了飞艇。飞艇的原理和气球还是差不多的，主要是利用比空气密度低的氢气，让气球悬浮在空气中。根据阿基米德公式，气球体积越大它的浮力就越大，可以拉起来的物体就越重。人们不断地加大氢气球的体积，最后都得到了大规模载人的飞艇，实现了最早的空中运输。

可随着氢气的使用范围变大，它的缺点也开始暴露。首先就是氢气可以燃烧，这个就非常危险，因为氢气球执行的都是飞行任务，一旦出问题救都救不回来。比如许多氢气球被雷劈中，当场就烧没了。如果只是燃烧就罢了，氢气中一旦混进来了氧气，浓度在4%到75.6%之间，氢气不仅会燃烧还会爆炸。氢气飞艇诞生后，发生了多次事故。

人们意识到了氢气的不安全，急于寻找一种新的气体代替氢气，氦气在这个时候走进了人们的视野。

氦气的崛起

氦元素是元素周期表里的2号元素，虽然与氢在序号上是挨着的，但是因为性质的不同，二者隔得挺远的，正如它们的发现历史，相差了100年的时间。

当时的氢气飞艇频繁发生事故，人们意识到是氢气的性质导致的，于是希望找到代替它的气体，这个气体必须拥有以下特点：

首先要比空气轻，根据化学家推断，空气的平均相对分子质量大约29，因此这个气体的相对分子质量得在29以下。

其次，性质要十分稳定，不易燃烧更不会与空气中的气体发生反应。最后就是要容易制备，才不会使飞艇的飞行成本高。

人们找了半天，最后终于找到了在19世纪末期才被发现的氦气。氦气满足前两个要求，唯独不满足第三个。氦气的制作成本在所有气体里不算便宜的，原因在于地球上的氦气很难提取，而且也不好发现。可是当时没有比氦气更好的选择了，总不能使用天然气吧？这货比氢气还危险。所以，就算氦气贵，人们还是咬咬牙将它充进了飞艇里。

氮气从此开启了自己的高价之路，一跃成为重要的战略气体。很快它的运用就不再局限于飞艇，而是扩展到了工业的方方面面。人们发现它实在是太稳定了，稳定到可以与空气中的氧气形成势不两立的局面。焊接过程中，焊条在熔融状态下与氧气发生反应，影响焊缝质量，这个时候往焊缝四周释放氦气，它既不会与焊缝发生反应，又隔绝了空气。

因为氦被用到了工业上，很快氦气的液态成为了攻克方向，将人类的科技推到了冷冻的新高度。一时间，氦气在气体中的地位仅次于氧气，成为了新的宠儿。但好景不长，氦气的屁股刚坐热，一个变化就将其从巅峰直接拉到了谷底。

气球事件

1903年，莱特兄弟发明出了飞机，并且很快就取代了飞艇成为了新的空中运输工具。飞机不管是速度、灵活度还是效率都远高于飞艇，而它的成本却比飞艇便宜，这种降维打击直接让飞艇从人类的历史中退出舞台。尤其是二战期间，飞机的技术得到了飞速发展，二战后，军用民用两开花。飞艇只能成为节日的表演者，用来拉横幅、打广告，一代飞行器沦为了小丑。

和飞艇一起跌落神坛的还有氦气，美国当初为了飞艇储备了许多氦气，现在有了飞机，这些氦气即使跌价了都卖不出去。无奈，美国克利夫兰的一个慈善组织决定在1986年9月27日放飞气球，为疾病儿童筹款，顺带处理掉这批囤积了几十年的氦气。活动当天一共放飞了140万个氦气球，一举打破当年迪士尼在自己30周年庆上放飞的气球个数，成为全世界一次放飞气球最多的活动。

这140万个氦气球顿时遮天蔽日，将整个克利夫兰的天空染成了五颜六色，大家都沉浸在这个喜悦之中，丝毫没有料到之后的灾难。这些气球造成了严重的天空拥堵，让当天的航班受到了严重影响，不少航班选择绕道或者返航。并且活动当天的天气不好，放飞没多久就刮风下雨，让一部分气球落了下来，飘得地上到处都是，造成了克利夫兰局部交通瘫痪。

这还没完，这些气球很快飘到了海上，原本救援队在当天出动寻找两位失踪的渔民，结果遇到这漫天的气球海，直升机什么都看不见，救援工作无法展开。一些气球在飘扬的过程中破裂，巨大的声音惊动了野生动物和家禽家畜，造成动物的慌张乱窜，让一些人因此受伤。一时间美国的东北部鸡飞狗跳，人们怨声载道，最后这场庆典造成了巨大的损失，主办方赔得倾家荡产。当然，他们创造的这个记录没被撤销，现在都还在。可能是前车之鉴吧，再也没有人敢组织这种大型放气球活动了。

奇怪的是，美国在这次事故后宣布禁止放飞氦气球。大家都觉得奇怪，这场活动的确造成了严重的后果，可再怎么说也是一场意外，下次放的时候注意一点就行了，没必要一刀切掉吧。

其实美国彻底禁止放飞氦气球的原因，并不单纯地是因为氦气球的危险性，真正的主要原因，使氢气听了流泪，氦气听了笑出声。氦气，又要重新回归巅峰了！

重回世界之巅

根据氦的形成原理，它是全宇宙含量第二多的元素，然而在地球上，氦的含量不仅少，而且还属于不可再生资源。气球事故将氦气再次拉回大家视野，氦气的价格开始上涨，美国为了控制氦气，于是不允许氦气被广泛用在气球里，不然太浪费。

自然界中的氦都是以同位素的形势存在，因此是很好的核反应物质，核技术不仅在军事上属于顶尖，在民用上也是。二战后，核发电站开始建立，急需要大量的氦，作为反应的物质或者保护的气体。此外，氦气在治疗哮喘方面效果极佳，而美国又是一个哮喘高发的国家，这类医疗气体必须严格控制起来。

热力学上有一个绝对零度——0开尔文，即-273摄氏度，在这个温度下分子没有动能，内能最小。可是现实生活中这个温度没办法达到，只能无限接近。液体氦的温度为-268.93摄氏度，非常接近于绝对零度。因此液氦是一种非常理想的超导材料，具有极高的研究空间。

虽然飞艇已经被历史淘汰，但是氦在其他地方做到了极致，很快它成为了各国控制的一种资源物质，身价百倍。就算这个时候美国不颁布什么氦气球禁令，也没人愿意拿氦气去充气球，因为实在是太贵了！

遍布宇宙

如果一个物质在战略上取得了重要地位，那么有再多人们也无法满足，更何况氦是真的不多。只要是地球上稀缺的物质，人类就会去太空中寻找。

按照元素周期表，氦是全宇宙第二个诞生的元素，它是由氢发生核聚变得到的，常见于恒星的表面与内部，红巨星和红超巨星时期是恒星含氦量最多的时期。氦经过核聚变反应可以生成碳、铁等大质量元素。此外，地球的大气层最外圈也有一层氦气，可以考虑将其收集回收。

地球大气最外层的氦气，来自于当初的飞艇和当年人们的不规范生产。氦气是一种惰性气体，质量又比空气小很多，在进入大气后，它便朝最高层进发，过程中不与任何分子和原子发生反应，最后突破大气层带来最外围。由于地球存在磁场，一部分氦气会停留在大气层外层，另外一部分氦气逃逸到宇宙中去。

氦还存在于早期的星云，这是因为星云来自于恒星的超新星爆炸，爆炸中恒星原来的物质会被它自己甩走，只留下一颗内核。这些甩走的物质里，有天体初生所需的氢和氦，我们地球上的氦就是太阳系形成初期的物质。理论上，只要是太阳系的星体，都会存在氦。

果不其然，就在离我们最近的月球，人们发现了氦。

月球上的氦

月球上的氦主要是氦-3，这是一种氦的同位素。人类在上个世纪的登月中，采集到了大量的月球岩石，经过分析，里面含有大量的氦-3。根据估算，月球上的氦-3含量大约100万吨，而仅仅100吨的氦-3就够全世界一年使用。

虽然已经确定月球的氦-3含量，可是如何开采是一个问题。首先就是每次登月的载重量有限。以美国为例，它们的阿波罗计划将12名宇航员送上了月球，但这么多次计划只带回了380公斤的岩石样本。这里面的氦-3含量很少。人们可以朝月球发射采集器，然后从月球返回地球。可是能携带的岩石重量非常少，开采一次的成本高得吓人，带回来的那点氦-3产生的价值还不及花出去的成本。

尽管氦-3是一种很清洁的能源，月球也不缺，我们也可以前往月球开采，所有的一切都具备，挡在人们面前的是费用。也许等去往太空变为平常事情后，开采月球氦-3才会跟今天挖煤一样普通。

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