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討論區 => 天文新知 => 主題作者是: peter 於 2016-07-07 13:31:03



主題: 坦尚尼亞的東非大裂谷發現大氦氣田
作者: peter2016-07-07 13:31:03
http://technews.tw/2016/07/05/researchers-discover-a-massive-helium-field-in-africa/
氦氣在許多尖端設備中不可或缺,如液態氦用來冷卻人造衛星設備,火箭引擎也一樣用液態氦做為冷卻劑,氦並用來清洗火箭引擎,
醫院裡核磁共振儀(MRI)的大型超導電磁也靠液態氦冷卻,以及焊接與其他工業作業的保護氣,還用來填充如 Google 的高空氣球,但是氦氣的蘊藏卻不充裕。


氦在整個宇宙中極為充沛,但是在地球上不好找,一找到氦氣,一不小心就會飄走,最終脫離地球大氣,
因此氦氣在大氣層中濃度極低,只有 5.2 萬分之一。

要開採氦氣,往往是地層中放射性物質,如鈾或釷,進行 α 衰變時,附近剛好有天然氣田,α 衰變產生的氦氣溢入天然氣之中,有時可高達 7%,
因而可隨天然氣開採,才有經濟上的開採價值,
以美國而言,天然氣中氦含量約達 1%,
德州阿馬里洛天然氣田的氦氣濃度高達 1.9%,美國在氦蘊藏上可說得天獨厚,其他國家的天然氣田都沒有這樣高濃度的氦氣,

全球有 8 成氦氣蘊藏都在美國,且美國生產全球 75% 的氦。
然而,美國的氦蘊藏正快速枯竭中,2014 年底美國可開採的氦蘊藏估計有 100~120 億立方英尺,
但在每年生產 20 億立方英尺下,只要 5~6 年就會開採淨盡,若開採降低至每年 10 億立方英尺,也只能撐到 2018~2020 年,

由於氦在超導工業、航太工業、軍武科技上的重要性,一旦氦蘊藏枯竭,優先應用於國防領域之下,
小規模科學研究用途,以及如核磁共振等醫療應用將會受到嚴重影響。

核磁共振儀的主要製造商之一奇異(GE)表示,其內部的超導電磁製造過程需要 1 萬公升液態氦,
其中 2,000 公升將密封於超導磁鐵旁的循環系統中,並需要定時補充,要是缺乏氦,往後要照個 MRI 恐怕將會越來越困難。
而也還不用等到蘊藏用盡,當蘊藏逐漸減少,氦的價格就會直線飆升,預估若蘊藏以現況萎縮,未來 15 年內氦價會大漲 500 倍。
所幸救星出現,

坦尚尼亞的東非大裂谷發現大氦氣田,蘊藏量高達 540 億立方英尺,可填滿 100 萬台核磁共振儀,相關學者專家大為興奮,
表示這個發現對用氦產業生態有極大影響,而且更棒的一點是,未來在東非大裂谷還可能會有更多這樣的發現。

這是因為在東非大裂谷,火山活動逼出藏在古老岩石中的氦,困在較淺層的天然氣田之中。
有了東非大裂谷這些新發現蘊藏的及時雨,看來我們暫時不用擔心會沒有辦法照 MRI,或是某些科學實驗得被迫停止了。